JP2002528029A - Electronic commutation type motor - Google Patents

Electronic commutation type motor

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JP2002528029A JP2000575211A JP2000575211A JP2002528029A JP 2002528029 A JP2002528029 A JP 2002528029A JP 2000575211 A JP2000575211 A JP 2000575211A JP 2000575211 A JP2000575211 A JP 2000575211A JP 2002528029 A JP2002528029 A JP 2002528029A
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ホルンバーガー、イェルク
イエスケ、フランク
ラッペンエッカー、ハーマン
カルヴァート、アルノ
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パプスト−モトーレン ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー
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    • H02P6/00Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
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Abstract

In an electronically commutated motor (M), rotor position signals are generated by means of a galvanomagnetic rotor position sensor ( 40 ). A timer (CNT_HL) brings about an advanced commutation which occurs only once the motor has reached a specific rotation speed, and whose magnitude is a function of the rotation speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【技術分野】【Technical field】

本発明は、電子コミュテーション式モータ、とりわけ「早期点火」を行う電子
コミュテーション式モータに関する。早期点火とは、コミュテーション(転流な
いし整流)を、通常は回転数に依存して早期の時点にシフトさせることと理解さ
れたい。もちろん電気モータでは「点火」されるわけではないが、そのわかりや
すさから実際には(自動車技術から借用された)この概念が好んで使用され、従
って「点火角シフト」と称される。従ってこの概念を、これが科学的には完全に
正しいわけではないにしても以下で使用する。
The present invention relates to an electronic commutation motor, and more particularly, to an electronic commutation motor that performs "early ignition". Early ignition is understood to mean that the commutation is shifted to an earlier point in time, usually as a function of the speed. Of course, it is not "ignited" in electric motors, but for its simplicity, this concept (borrowed from automotive technology) is actually preferred and is therefore called "ignition angle shift". Therefore, this concept is used below, even though this is not entirely scientifically correct.

【0002】[0002]

【従来技術についての問題点】[Problems with conventional technology]

早期点火を行う電子コミュテーション式モータは例えばDE−A197004
79.2(intern:D201i)から公知である。ここではコミュテーションの
精度が多くの場合に対して十分ではなく、プログラムを設定されたタイムスキー
ムにしたがって実行しなければならない。しかしこのことは面倒であり、プロセ
ッサの計算能力が、多くの場合不満足にしか使用されない。コミュテーション過
程はまた時間的にかなり変動する。このことはこのようなモータの騒音を高める
An electronic commutation type motor for performing early ignition is disclosed, for example, in DE-A197004.
79.2 (intern: D201i). Here, the accuracy of commutation is not sufficient for many cases, and the program must be executed according to a set time scheme. However, this is cumbersome, and the computing power of the processor is often used only poorly. The commutation process also varies considerably over time. This increases the noise of such motors.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

従って本発明の課題は、新たな電子コミュテーション式モータ、およびこのよ
うなモータの駆動方法を提供することである。
It is therefore an object of the present invention to provide a new electronic commutation motor and a method for driving such a motor.

【0004】[0004]

【解決手段】[Solution]

この課題は本発明の第1側面によれば、請求項1記載の電子コミュテーション
式モータによって解決される。このようなモータはとりわけ高回転数で比較的良
好な効率により動作する。なぜなら、コミュテーションを回転数が上昇するとま
すます早期にシフトすることができるからである。割込ルーチンの使用によって
コミュテーション過程を時間的に正確に制御することができ、ひいてはモータの
回転が静粛になる。
This object is achieved according to a first aspect of the invention by an electronic commutation motor according to claim 1. Such motors operate with relatively good efficiency, especially at high speeds. This is because the commutation can be shifted more quickly as the rotational speed increases. By using the interrupt routine, the commutation process can be precisely controlled in time, and thus the rotation of the motor becomes quiet.

【0005】 前記課題の別の解決手段は、請求項11記載の本発明の方法によって得られる
。第1の時間の経過に続いてさらに第2の時間を測定することによって、この2
つの時間と場合により補正係数を加算することにより非常に簡単に、モータの回
転数に実質的に反比例する時間量が得られる。この時間量は後続のコミュテーシ
ョン過程において、更新された時間量として第1の時間に対する新たな数値を計
算するのに使用できる。
Another solution to the problem is obtained by a method according to the invention. By measuring an additional second time following the passage of the first time, this 2
By adding one time and possibly a correction factor, it is very easy to obtain an amount of time that is substantially inversely proportional to the motor speed. This amount of time can be used in a subsequent commutation process to calculate a new value for the first time as an updated amount of time.

【0006】 ここで請求項17によればこの時間量は有利には、ロータ回転が第1および第
2の時間の測定よりも後にあるコミュテーション過程に対して使用する。なぜな
らこの場合に特に静粛なモータの回転が得られるからである。例えば時間量が0
゜elから180゜elの回転角領域で測定されるなら、この時間量は1回転後
でのコミュテーションの制御に対する基礎とすることができる。というのもこの
コミュテーションはほぼ同じ角度領域0゜elから180゜elで行われるから
である。
According to claim 17, this time amount is advantageously used for commutation processes in which the rotor rotation is after the measurement of the first and second times. This is because a particularly quiet rotation of the motor can be obtained in this case. For example, the amount of time is 0
This amount of time can be the basis for controlling commutation after one revolution, if measured in the rotation angle range from ゜ el to 180 ゜ el. This is because the commutation takes place in substantially the same angular range 0 ° el to 180 ° el.

【0007】 特に有利には、少なくとも1つの時間的にクリティカルでない方法ステップを
サブルーチンとして構成する。このサブルーチンはプログラム実行中に、そのた
めの処理時間が使用可能であるとき呼び出される。このことにより、固定タイム
スキームによるプログラムとは異なり、プロセッサのリソースを最適に使用する
ことができる。なぜならこの方法手段では、プロセッサが丁度することがないと
きにサブルーチンが処理されるからである。
[0007] It is particularly advantageous if the at least one non-time-critical method step is configured as a subroutine. This subroutine is called during the execution of the program when the processing time for it is available. This makes it possible to optimally use the resources of the processor, unlike programs with a fixed time scheme. This is because in this method, the subroutine is processed when the processor does not just do it.

【0008】 本発明のさらなる詳細および有利な改善形態は以下の説明および図面に示され
た実施例、並びに従属請求項から明らかとなる。しかし実施例は本発明の限定と
して理解すべきではない。
[0008] Further details and advantageous refinements of the invention will become apparent from the following description and the embodiments illustrated in the drawings, as well as from the dependent claims. However, the examples should not be understood as limiting the invention.

【0009】 電子コミュテーション式モータ(ECM)の概観 図1は、本発明の電子コミュテーション式モータ(ECM)の有利な実施例の
概略図である。このモータは、マイクロコントローラ(μC)11ないしマイク
ロプロセッサによって制御される。実施例で使用されるμC11(COP842
CJ)の端子が図2に例として示されている。
Overview of Electronic Commutation Motor (ECM) FIG. 1 is a schematic diagram of a preferred embodiment of the electronic commutation motor (ECM) of the present invention. This motor is controlled by a microcontroller (μC) 11 or a microprocessor. ΜC11 (COP842 used in the examples)
CJ) terminals are shown by way of example in FIG.

【0010】 μC11で実行されるプログラムは機能マネージャによって構造化される。こ
の機能マネージャについては後で図17と図18に基づき説明する。
A program executed by the μC 11 is structured by a function manager. This function manager will be described later with reference to FIGS.

【0011】 μC11は機能“CTL EEPROM”24を介して不揮発性メモリ、ここ
ではEEPROM26にアクセスし、このメモリからμCは動作パラメータをR
AM25にロードする。μCはまた動作パラメータをRAM25およびEEPR
OM26に記憶することができる。μC11は通信機能COMM28とバスイン
タフェース30を介してデータを送受信することができる。受信されたデータを
μCはモータ制御のために使用し、またはRAM25またはEEPROM26に
記憶することができる。EEPROM26とバスインタフェース30は図16に
示されている。
The μC 11 accesses a non-volatile memory, here an EEPROM 26, via a function “CTL EEPROM” 24, from which the μC stores an operation parameter R
Load to AM25. The μC also stores the operating parameters in RAM 25 and EEPROM.
It can be stored in the OM 26. The μC 11 can transmit and receive data to and from the communication function COMM 28 via the bus interface 30. The received data can be used by the μC for motor control or stored in RAM 25 or EEPROM 26. The EEPROM 26 and the bus interface 30 are shown in FIG.

【0012】 簡単な例として図1には、ただ1つの相巻線38を有する電子コミュテーショ
ン式モータが示されている。このようなモータは例えばDE2346380Cに
開示されている。この相巻線38の通電はトランジスタ段(ユニット)36によ
り行われる。μC11の出力OUT1とOUT2は、Hブリッジ37として接続
されたnpn型トランジスタ141,142,143,144を制御する。OU
T1がHIGHに、かつOUT2がLOWにセットされているか、またはその反
対であるかに応じて、電流は固定子巻線38を通って一方または他方の方向に流
れる。もちろん本発明は同じように、いずれの形式の電子コミュテーション式モ
ータにも、例えば3相モータ等にも適するものである。これは単なる実施例であ
る。
As a simple example, FIG. 1 shows an electronic commutation motor having only one phase winding 38. Such a motor is disclosed, for example, in DE 2346380C. The energization of the phase winding 38 is performed by a transistor stage (unit) 36. Outputs OUT1 and OUT2 of μC11 control npn transistors 141, 142, 143 and 144 connected as H bridge 37. OU
Current flows through the stator winding 38 in one or the other direction, depending on whether T1 is HIGH and OUT2 is set LOW or vice versa. Of course, the invention is likewise suitable for any type of electronic commutation motor, for example a three-phase motor. This is only an example.

【0013】 コミュテーションは電子的に行われる。このために永久磁石ロータ39の位置
がホールセンサ40を介して検出され、電子ホール回路41(これについては図
3で詳細に説明する)を介して信号HALLに処理され、駆動機能部(ユニット
)AF42にさらに供給される。この駆動機能部はホール割込ルーチンHIR(
図8,9)、タイマ割込ルーチンTIR(図11)、点火角計算ルーチンZWR
(図10)、およびタイマCNT_HLを有する。タイマCNT_HLはこの実
施例では、使用されるμC11の構成部材であるが、別個の構成部材とすること
もできる。タイマは時間を高精度に測定するために使用し、μC11の命令によ
って制御可能である。
The commutation is performed electronically. For this purpose, the position of the permanent magnet rotor 39 is detected via a Hall sensor 40, processed into a signal HALL via an electronic Hall circuit 41 (this will be described in detail in FIG. 3), and a drive function unit (unit) Further supplied to the AF 42. This drive function unit performs a hall interrupt routine HIR (
8 and 9), timer interrupt routine TIR (FIG. 11), ignition angle calculation routine ZWR
(FIG. 10), and a timer CNT_HL. The timer CNT_HL is a component of the μC11 used in this embodiment, but may be a separate component. The timer is used to measure time with high accuracy, and can be controlled by the instruction of μC11.

【0014】 駆動機能部42は、トランジスタ段36の正確なコミュテーションと、例えば
トランジスタ段36が過負荷される際の確実な駆動を行う。点火角シフトが行わ
れない場合のコミュテーションが図4に示されている。点火角シフトを行う場合
のコミュテーションは図6から図14(B)および図23に示されている。
The drive function 42 provides accurate commutation of the transistor stage 36 and reliable driving, for example, when the transistor stage 36 is overloaded. The commutation when no ignition angle shift is performed is shown in FIG. The commutation for performing the ignition angle shift is shown in FIGS. 6 to 14B and FIG.

【0015】 回転数制御器RGL43は実施例ではモータ回転数を制御する。(もちろんモ
ータMは回転数制御器43なしでも駆動することができる。)回転数制御は例え
ばパルス幅変調発生器(PWM発生器)34により、またはブロック制御(Bloc
ksteuerung)を介して行うことができる。ブロック制御は60に破線によって示
されている。ブロック制御については例としてDE4441372.6(intern
:D183i)を参照されたい。この刊行物はこのようなブロック制御の例を示してい
る。
The rotation speed controller RGL 43 controls the motor rotation speed in the embodiment. (Of course, the motor M can be driven without the rotation speed controller 43.) The rotation speed can be controlled by, for example, a pulse width modulation generator (PWM generator) 34 or a block control (Bloc).
ksteuerung). Block control is shown at 60 by a dashed line. As for the block control, for example, DE 4441372.6 (intern
: D183i). This publication gives an example of such a block control.

【0016】 PWM発生器34は三角波発生器35,制御電圧形成部45およびコンパレー
タ120を有し、図15に詳細に示されている。本発明はもちろん、回転数制御
を行わないECMでも適用することができる。
The PWM generator 34 has a triangular wave generator 35, a control voltage generator 45, and a comparator 120, and is shown in detail in FIG. The present invention can of course be applied to an ECM that does not perform the rotation speed control.

【0017】 電流制限部“I<Imax”44は、電流がただ1つの相巻線38で過度に大き
くなる場合に、出力段36の通電を緩和する。これは例えばモータの始動時であ
る。電流制限部44は図15に詳細に示されている。
The current limiter “I <Imax” 44 alleviates the conduction of the output stage 36 when the current becomes excessively large in only one phase winding 38. This is, for example, when starting the motor. The current limiter 44 is shown in detail in FIG.

【0018】 本明細書の終わりに、実施例の個々の図面で使用される電子構成素子に対する
有利な値が示されるので、これを参照されたい。
At the end of the description, reference is made to advantageous values for the electronic components used in the individual figures of the examples.

【0019】 図2は、実施例で使用されるNational Semiconductors社のCOP842CJ
型マイクロコントローラ(μC)11のピン配列を示す。μC11内の説明はこ
のメーカーの説明に相応し、外側のそれぞれの線路の説明は専ら本明細書で使用
される符号である。位置を表すために左上に四分円のマークが付されており、こ
れ以降の図面にも示される。
FIG. 2 shows the COP842CJ from National Semiconductors used in the examples.
1 shows a pin arrangement of a microcontroller (μC) 11. The description in μC11 corresponds to the description of this manufacturer, and the description of each outer line is exclusively the reference used in this description. A quadrant is marked at the top left to indicate location and is shown in subsequent figures.

【0020】 図3は、ホール回路41に対する構成部材の詳細な回路図である。このホール
回路はホールセンサ40の信号を処理する。さらにクロック入力端子CK0とC
K1の接続およびリセット入力端子RESの接続が示されている。その他の構成
部材は図3には示されていない。
FIG. 3 is a detailed circuit diagram of components of the Hall circuit 41. This Hall circuit processes the signal of the Hall sensor 40. Furthermore, clock input terminals CK0 and C
The connection of K1 and the connection of the reset input terminal RES are shown. Other components are not shown in FIG.

【0021】 水晶発振子97がμC11の端子CK0とCK1(図3参照)に接続されてい
る。この水晶発振子は例えば10MHzのクロック周波数を設定する。リセット
入力端子Res(図3)はコンデンサ99を介してアースと、また抵抗101を
介して+Vccと接続されている。これら2つの構成素子は通常のようにスイッ
チオン時にパワーアップリセットを形成する。
A crystal oscillator 97 is connected to the terminals CK 0 and CK 1 of the μC 11 (see FIG. 3). This crystal oscillator sets a clock frequency of, for example, 10 MHz. The reset input terminal Res (FIG. 3) is connected to ground via a capacitor 99 and to + Vcc via a resistor 101. These two components form a power-up reset at switch-on as usual.

【0022】 ホール発生器40は電流供給のために抵抗106を介して+Vccおよびアー
ス100と接続されている。その出力信号uHはコンパレータ110の2つの入
力端子に供給され、コンパレータのVcc入力端子にはろ波コンデンサ110が
配属されている。コンパレータ108の出力端子はフィードバック抵抗112を
介してコンパレータ108の非反転入力端子と、またいわゆるプルアップ抵抗1
14を介して+Vccと接続されている。さらにコンパレータ108の出力端子
はμC11のポートHALL(図3)に直接接続されている。これによりこのポ
ートで、ロータマグネット39(図2)により制御される矩形信号HALLが得
られる。
The hole generator 40 is connected to + Vcc and ground 100 via a resistor 106 for supplying current. The output signal uH is supplied to two input terminals of a comparator 110, and a filtering capacitor 110 is assigned to a Vcc input terminal of the comparator. An output terminal of the comparator 108 is connected to a non-inverting input terminal of the comparator 108 via a feedback resistor 112 and a so-called pull-up resistor 1.
14 and + Vcc. Further, the output terminal of the comparator 108 is directly connected to the port HALL (FIG. 3) of the μC 11. Thus, a rectangular signal HALL controlled by the rotor magnet 39 (FIG. 2) is obtained at this port.

【0023】 ホールセンサ40の信号およびコミュテーション 図4は、信号HALL(図3)と、「点火角シフト」が使用されない場合の所
属のコミュテーションの線図である。点火角シフトが使用されないので、コミュ
テーションは信号HALLにより直接制御される。
Signals and Commutation of Hall Sensor 40 FIG. 4 is a diagram of the signal HALL (FIG. 3) and the associated commutation when “ignition angle shift” is not used. Commutation is directly controlled by the signal HALL, since no ignition angle shift is used.

【0024】 信号HALLは、理想的な場合、180゜elのロータ回転の間、値HALL
=0を有し、引き続く180゜elの回転の間、値HALL=1を有する。HA
LL=1からHALL=0への各変化、またはその反対の各変化はμC11での
割込過程に作用する(作用を及ぼす)。この割込過程は図4のHALL−INT
の欄にYによって示されている。
The signal HALL ideally has the value HALL during a rotor rotation of 180 ° el.
= 0 and has the value HALL = 1 during the subsequent 180 ° rotation. HA
Each change from LL = 1 to HALL = 0, or vice versa, affects (acts on) the interrupt process in μC11. This interruption process is performed by the HALL-INT shown in FIG.
Is indicated by Y.

【0025】 2つのホール変化間の時間、例えば時点t_Oとt_Eとの間の時間を以下、
ホール長HLまたはホール時間t_Hと称し、図4には実際ホール長HLとして
示されている。ホール長はモータの回転数に対する尺度である。これが短ければ
短いほど、ロータ39(図1)の回転数は高い。(実際値とは、モータで測定さ
れた瞬時値である。)
The time between two Hall changes, for example between t_O and t_E, is
It is called the hole length HL or the hole time t_H, and is shown as the actual hole length HL in FIG. The hole length is a measure for the number of rotations of the motor. The shorter this is, the higher the rotational speed of the rotor 39 (FIG. 1). (The actual value is the instantaneous value measured by the motor.)

【0026】 固定子巻線の通電はこの実施例ではμC11の出力信号OUT1とOUT2に
よって制御される(図1と図2)。これらの信号は図4に低回転数の場合の例と
して示されており、図23にも示されている。
In this embodiment, energization of the stator winding is controlled by output signals OUT1 and OUT2 of μC11 (FIGS. 1 and 2). These signals are shown in FIG. 4 as an example at a low rotation speed, and are also shown in FIG.

【0027】 OUT1が1(HIGH)であり、OUT2が0(LOW)であれば、電流は
(図1)プラス電圧UNからトランジスタ144,固定子巻線38,トランジス
タ141および測定抵抗140を介してアースへ流れる。
If OUT1 is 1 (HIGH) and OUT2 is 0 (LOW), the current is (FIG. 1) from the plus voltage UN via the transistor 144, the stator winding 38, the transistor 141 and the measuring resistor 140. Flows to the ground.

【0028】 これに対してOUT1が0であり、OUT2が1であれば、電流(図1)はプ
ラス電圧UNからトランジスタ142を介して、固定子巻線を反対方向に通り、
トランジスタ143と測定抵抗140を介してアースへ流れる。固定子巻線38
はこの場合、反対に通電される。
On the other hand, if OUT1 is 0 and OUT2 is 1, the current (FIG. 1) flows from the positive voltage UN through the transistor 142 through the stator winding in the opposite direction,
It flows to the ground via the transistor 143 and the measuring resistor 140. Stator winding 38
In this case, the current is conversely applied.

【0029】 点火角シフトが行われない場合、信号HALLが変化する個所で、すなわちH
ALL割込Yにおいて2つの値OUT1とOUT2がμC11によって短時間ゼ
ロにされる。これは例えば50μsであり、4つ全てのトランジスタ141〜1
44が短時間阻止され、ブリッジ37での短絡が回避される。このことは図4に
示されている。
If the ignition angle shift is not performed, the point where the signal HALL changes, that is, H
At the ALL interrupt Y, the two values OUT1 and OUT2 are briefly zeroed by μC11. This is, for example, 50 μs, and all four transistors 141 to 141
44 is blocked for a short time, thereby avoiding a short circuit at the bridge 37. This is shown in FIG.

【0030】 図4でのコミュテーションに対する単純なホール割込が後の図22に示されて
いる。
A simple hole interrupt for the commutation in FIG. 4 is shown later in FIG.

【0031】 回転数とホール長との関係 ホール長HLが図4に示されている。回転数nとの関係を以下に示す。この関
係はロータ39の極数Pの関数である。
FIG. 4 shows the relationship between the rotation speed and the hole length . The relationship with the rotation speed n is shown below. This relationship is a function of the number of poles P of the rotor 39.

【0032】 ホール長HL’を秒で測定すれば、 HL’=T/P (1) が成り立つ。ここで T=ロータ回転の持続時間(秒) P=ロータ39の極数である。If the hole length HL ′ is measured in seconds, HL ′ = T / P (1) holds. Where T = duration of rotor rotation (seconds) P = number of poles of rotor 39.

【0033】 回転数を回転数/分で測定すれば、 HL’=60/(n×P) (2) が成り立つ。ここで n=毎分の回転数、 P=ロータ39の極数である。If the number of rotations is measured at the number of rotations / min, HL ′ = 60 / (n × P) (2) Here, n = the number of revolutions per minute, and P = the number of poles of the rotor 39.

【0034】 ホール長HLはこの実施例ではμsで存在し、HL’は秒であるから、HL’
をHLに再正規化する。 HL=1000000HL’ (3) P=4、すなわち4極に対しては HL=15000000/n (4) 反対にP=4であれば n=15000000/HL (5) ここで n=毎分の回転数、 HL=μsでのホール長である。
Since the hole length HL exists in μs in this embodiment and HL ′ is seconds, HL ′
To HL. HL = 1,000,000 HL '(3) P = 4, that is, for 4 poles, HL = 15,000,000,000 / n (4) Conversely, if P = 4, n = 15000000 / HL (5) where n = rotation per minute Number, HL = hole length at μs.

【0035】 n=2870min-1の回転数は、例えば4極ロータの場合、 HL=15000000/2870=5226μsのホール長HLに相当する。
プロセッサ内部の16進表現ではこれは0×146Aである(16進は先行桁の
0×によって示される)。
The number of revolutions of n = 2870 min −1 corresponds to a hole length HL of HL = 150000000/2870 = 5226 μs in the case of a four-pole rotor, for example.
In hexadecimal representation inside the processor, this is 0x146A (hexadecimal is indicated by the leading digit 0x).

【0036】 点火角シフト 図1のモータでは、ロータ位置センサ40がステータのポールギャップ、すな
わち0゜elに配置されており、信号HALLの変化は0゜el、180゜el
、360゜el等で形成される。これが図4に例として示されている。ホール発
生器のこのような構成については、例としてDE−A19700479.2(In
tern:D201i)、図1,部分(ないし部材)25を参照されたい。
Ignition Angle Shift In the motor of FIG. 1, the rotor position sensor 40 is arranged at the pole gap of the stator, ie, 0 ° el, and the change of the signal HALL is 0 ° el, 180 ° el.
, 360 ° el or the like. This is shown by way of example in FIG. Such a configuration of a Hall generator is described by way of example in DE-A 197 47 9.2 (In
tern: D201i), see FIG. 1, part (or member) 25.

【0037】 しかしモータが高速回転する際には、出力および効率の最適化が必要であり、
電流の固定子巻線38におけるコミュテーションをホール信号の変化前に実行す
べきである。すなわち図4では時間的にt_0とt_Eの前で実行すべきである
。このことは早期点火または進角点火と称することができる。このためにロータ
位置センサ40をモータ39のステータに対して相対的にずらすことも可能であ
ろう。しかしモータは通常、両方向に回転すべきであり、早期点火は両方向で回
転数の上昇と共に増大すべきであるので、このようなことは役立たない。
However, when the motor rotates at high speed, optimization of output and efficiency is necessary.
Commutation of the current in the stator windings 38 should be performed before the change in the Hall signal. That is, in FIG. 4, it should be executed before t_0 and t_E in time. This can be referred to as early ignition or advanced ignition. For this purpose, the rotor position sensor 40 could be shifted relative to the stator of the motor 39. This is not useful, however, since the motor should normally rotate in both directions and pre-ignition should increase with increasing speed in both directions.

【0038】 従って点火角シフトは電子的に制御される。このためにすでに説明した16ビ
ットタイマCNT_HL(図1)が使用される。タイマCNT_HLには各ホー
ル割込Yの際に(前に説明した)スタート値t_TIがロードされ、続いて値0
に達するまでカウントダウンされる。ゼロに達するとタイマCNT_HLはμC
11でいわゆるタイマ割込をトリガし、タイマには自動的にいわゆるオートリロ
ードレジスタAR(同様にμC11内にある)の内容t_ARが後ロード(追ロ
ード)され、新たにスタートする。図11のS302を参照。
Therefore, the ignition angle shift is electronically controlled. For this purpose, the already described 16-bit timer CNT_HL (FIG. 1) is used. The timer CNT_HL is loaded with the start value t_TI (described above) at each hole interrupt Y, followed by the value 0
Counted down until When it reaches zero, the timer CNT_HL
At 11, a so-called timer interrupt is triggered, and the timer is automatically post-loaded (additionally loaded) with the content t_AR of the so-called auto-reload register AR (also in the μC 11) and starts anew. See S302 in FIG.

【0039】 ホール割込Yの際にタイマCNT_HLは、コミュテーションを実行すべき時
点でゼロに達し、これにより割込をトリガするように調整される。このタイマ割
込が図5にTN、TN+1等によって示されており、ホール割込はHN、HN+1等によ
って示されている。
During hole interrupt Y, timer CNT_HL reaches zero at the point at which commutation is to be performed, thereby adjusting to trigger an interrupt. This timer interrupt is shown in FIG. 5 by T N , T N + 1, etc., and the hole interrupt is shown by H N , H N + 1, etc.

【0040】 タイマの動作は使用されるμCによって設定される。このμCはタイマを含ん
でいる。ここでは場合により、タイマをμCのレジスタを介してコンフィギュレ
ーションすることもできる。可能なコンフィギュレーションは例えば0に達した
際の割込のトリガ、または0に達した際のタイマの自動再ロードである。
The operation of the timer is set by the μC used. This μC includes a timer. Here, in some cases, the timer can also be configured via a μC register. Possible configurations are, for example, triggering an interrupt when zero is reached, or automatic reloading of the timer when zero is reached.

【0041】 付加的にここではタイマCNT_HLを有利にはホール長HL(図4)の測定
に使用することができる。これは図5にt_HNにより示されている。
In addition, a timer CNT_HL can advantageously be used here for measuring the hole length HL (FIG. 4). This is indicated by t_H N in FIG.

【0042】 図5は、タイマスタート値t_TIの計算を示す。示されているのは信号HA
LL、ホール割込HN-1、HN等、タイマ割込TN-1、TN等、ホール長t_HN-1
、t_HN等である。信号HALLはμC11の入力端Hall(図2)に印加
される。またホール長t_HN-1、t_HN等は実施例では、4極ロータ39が1
/4回転、すなわち180゜elに必要な時間を表す。
FIG. 5 shows the calculation of the timer start value t_TI. Shown is the signal HA
LL, hall interruption H N-1 , H N, etc., timer interruption T N-1 , T N, etc., hall length t_H N-1
, T_H N, etc. The signal HALL is applied to the input Hall (FIG. 2) of the μC 11. In the embodiment, the hole lengths t_H N−1 , t_H N, etc.
/ 4 rotation, that is, the time required for 180 ° el.

【0043】 ホール長HLとホール時間t_Hの概念は以下、同義に使用する。ホール時間
t_HN+1はそれぞれホール割込HN後にこれを含まず始まり、後続のホール割込
N+1によりこれを含んで終了する。ホール割込およびタイマ割込には、これが
生じるホール時間に従って番号が付される。つまりホール時間t_HNにはタイ
マ割り込みTNと、−この時間の終了時に−ホール割込HNが所属する。
The concepts of the hole length HL and the hole time t_H are used synonymously below. The hole time t_H N + 1 starts after the hole interruption H N and does not include it, and ends with the subsequent hole interruption H N + 1 including it. Hole and timer interrupts are numbered according to the hole time in which they occur. That is, the timer interrupt T N and the hole interrupt H N at the end of this time belong to the hole time t_H N.

【0044】 信号HALLの下に図5ではタイマCNT_HLの値がプロットされている。
それぞれの値の間でタイマCNT_HLはカウンタダウンする。例えばt_TI
から0までの時間310と、t_TIからt_Eまでの時間312である。
In FIG. 5, the value of the timer CNT_HL is plotted below the signal HALL.
The timer CNT_HL counts down between the respective values. For example, t_TI
From time t_0 to time t_E and time 312 from t_TI to t_E.

【0045】 ホール時間t_HN+2に対するタイマスタート値t_TIは、この実施例では
ホール長t_HNから計算される。このことは300に象徴的に示されており、
ホール時間t_HN+1の間に値t_TIが次式に従って計算される: t_TI:=t_HN−t_ZW (6) すなわち、ホール長t_HNから(一定の)点火角時間t_ZWが減算される。
同じようにホール時間t_HN+3に対するt_TIはホール長t_HN+1から計算
される。このことは301に象徴的に示されている。
The timer start value t_TI for the hall time t_H N + 2 is calculated from the hall length t_H N in this embodiment. This is shown symbolically in 300,
During the hall time t_H N + 1 , the value t_TI is calculated according to the following equation: t_TI: = t_H N −t_ZW (6) That is, the (constant) ignition angle time t_ZW is subtracted from the hall length t_H N.
Similarly, t_TI for the hole time t_H N + 3 is calculated from the hole length t_H N + 1 . This is symbolically shown at 301.

【0046】 このようにして時点TN、TN+1、TN+2等でコミュテーションされる。TNは時
間t_ZWだけHNより早い時点にある。すなわちコミュテーションは進まされ
る。同様にTN+1はHN+1より早期にある。時点TN、TN+1等は上に向いた矢印に
よって示されている。
In this way, commutation is performed at time points T N , T N + 1 , T N + 2, etc. T N is earlier than H N by time t_ZW. That is, commutation is advanced. Similarly, T N + 1 is earlier than H N + 1 . The instants T N , T N + 1, etc. are indicated by upward pointing arrows.

【0047】 次に図19から図21に基づいて、4極ロータ39においてどのように非常に
有利に、例えばコミュテーション時点TN+4を時間的に先行するホール長t_HN により決定することができ、これによりモータの特に静粛な回転が得られるのか
を説明する。この変形は図5に304によって示されており、一点鎖線306,
308により象徴されている。6極ロータの場合は同様に、コミュテーション時
点TN+6がホール長t_HNによって定められる。
Referring now to FIGS. 19 to 21, how very advantageously, for example in the four-pole rotor 39, the commutation time T N + 4 is determined by the temporally preceding hole length t_H N A description will be given of whether a particularly quiet rotation of the motor can be obtained. This deformation is indicated by 304 in FIG.
Symbolized by 308. Similarly, in the case of a six-pole rotor, the commutation time T N + 6 is determined by the hole length t_H N.

【0048】 図6と図7は、ホール長t_HをタイマCNT_HLにより測定する際に発生
し得る2つの可能な場合を示す。
FIGS. 6 and 7 show two possible cases that can occur when measuring the hole length t_H with the timer CNT_HL.

【0049】 示されているのは、μC11の入力端Hall(図2)に印加される信号HA
LL、ホール割込HNとHN+1、タイマ割込TN+1(図7)であり、図7Aの時間
軸にはタイマCNT_HLのスタート値t_Bとストップ値t_Eが示されてい
る。これらの値は、次のホール時間t_HN+2中に初めて実行されるホール長t
_HN+1の計算の際に使用される。t_Bは(前に説明した)ホール割込HNの際
のタイマCNT_HLのスタート値t_TIに相当し、t_Eはホール割込HN+ 1 の際のタイマCNT_HLのストップ値に相当する。
Shown is the signal HA applied to the input Hall (FIG. 2) of the μC 11.
LL, hole interrupts H N and H N + 1 , and timer interrupt T N + 1 (FIG. 7). The time axis of FIG. 7A shows the start value t_B and stop value t_E of the timer CNT_HL. These values are the hole length t, which is executed for the first time during the next hole time t_H N + 2.
Used in the calculation of _H N + 1 . t_B corresponds to the start value t_TI timer CNT_HL during Hall interrupt H N (the previously described), T_e corresponds to the stop value of the timer CNT_HL during Hall interrupt H N + 1.

【0050】 2つの場合が発生し得る。Two cases can occur.

【0051】 第1の場合(図6)は、モータが強く加速し、ホール割込HN+1が、タイマC
NT_HLが値0に達する前に発生する場合である。この場合、ホール割込HN+ 1 によりトリガされるホール割込ルーチンでタイマCNT_HLのストップ値が
t_Eに記憶され(図8AのS202)、モータがコミュテーションされ、タイ
マCNT_HLおよびオートリロードレジスタARに新たにホール長t_HN-1
から計算された値(図5)がロードされ、タイマCNT_HLが新たにスタート
される(図9BのS238)。従って図6ではホール時間t_HN+1の間にタイ
マ割込TN+1は発生しない。
In the first case (FIG. 6), the motor accelerates strongly and the hole interrupt H N + 1
This is the case when it occurs before NT_HL reaches the value 0. In this case, the stop value of the timer CNT_HL is stored in t_E in the hall interrupt routine triggered by the hall interrupt H N + 1 (S202 in FIG. 8A), the motor is commutated, and the timer CNT_HL and the auto reload register AR are newly stored. The hall length t_H N-1
Is loaded (FIG. 5), and the timer CNT_HL is newly started (S238 in FIG. 9B). Therefore, in FIG. 6, the timer interrupt T N + 1 does not occur during the hall time t_H N + 1 .

【0052】 ホール長t_HN+1はこの場合、次式に従い計算される t_HN+1:=t_B−t_E+t_CORR (7) ここでt_CORRは、図10のS258で詳細に説明する補正値であり、図
6Bに示されている。
In this case, the hole length t_H N + 1 is calculated according to the following equation: t_H N + 1 : = t_B−t_E + t_CORR (7) where t_CORR is a correction value described in detail in S258 of FIG. This is shown in FIG. 6B.

【0053】 第2の場合(図7A)では、タイマCNT_HLがホール割込HN+1の発生前
に0に達する。ゼロに達すると、図11に示したタイマ割込TN+1がトリガされ
る。タイマCNT_HLにはタイマ割込TN+1の時に自動的にオートリロードレ
ジスタAR(図1)から値t_ARがリロードされ、新たにスタートされる。図
11のS302参照。t_Bはここでt_TIと同じ値を有しており、従ってt
_ARに相応する。
In the second case (FIG. 7A), the timer CNT_HL reaches 0 before the occurrence of the hole interrupt H N + 1 . When it reaches zero, the timer interrupt T N + 1 shown in FIG. 11 is triggered. The value t_AR is automatically reloaded from the auto-reload register AR (FIG. 1) to the timer CNT_HL at the time of the timer interrupt T N + 1 and newly started. See S302 in FIG. t_B now has the same value as t_TI, and thus t_B
Corresponds to _AR.

【0054】 このことを図7Bが示す。HNの直後の時点からTN+1までの時間でタイマCN
T_HLはt_Bから0にカウントダウンし、値0でタイマ割込TN+1をトリガ
する。この割込の開始時にタイマCNT_HLには新たにt_Bがロードされ、
図11、S302参照、そしてHN+1までの時間で新たにカウントダウンする。
しかしこの場合、値0には達さず、値t_Eに達するだけである。ホール割込H N+1 の際にタイマCNT_HLには新たに値t_B’がロードされ、全てのプロ
シージャが繰り返される。
This is shown in FIG. 7B. HNFrom the point immediately afterN + 1Until the timer CN
T_HL counts down from t_B to 0, and when the value is 0, the timer interrupt TN + 1Trigger
I do. At the start of this interrupt, a new t_B is loaded into the timer CNT_HL,
See FIG. 11, S302, and HN + 1Count down anew until the time.
However, in this case, the value 0 is not reached, only the value t_E. Hall interrupt H N + 1 At this time, a new value t_B 'is loaded into the timer CNT_HL, and
The sheer is repeated.

【0055】 タイマ割込TN+1の発生により呼び出されたタイマ割込ルーチンでは、点火角
シフトが投入されている限り、コミュテーションが実行される。図11、S31
8,S320,S322参照。そしてフラグKD(コミュテーション実行)が1
にセットされる。図11,S324参照。
In the timer interrupt routine called by the occurrence of the timer interrupt T N + 1 , commutation is performed as long as the ignition angle shift is turned on. FIG. 11, S31
8, see S320 and S322. And the flag KD (commutation execution) is 1
Is set to See FIG. 11, S324.

【0056】 これに続くホール割込HN+1の際に、タイマCNT_HLは新たにストップさ
れ、その終了時間t_Eが記憶される。図8A、S202参照。ホール長t_H N+1 (図7)はセットされたフラグKD(図10,S252)に基づいて、図1
0のステップS254とS258で次のように計算される: t_1:=t_B−t_E (8) t_HN+1=t_B+t_1+t_CORR (9)
The following hole interrupt HN + 1The timer CNT_HL is newly stopped.
And the end time t_E is stored. See FIG. 8A, S202. Hall length t_H N + 1 (FIG. 7) is based on the set flag KD (FIG. 10, S252).
In steps S254 and S258 of 0, it is calculated as follows: t_1: = t_B−t_E (8) t_HN + 1= T_B + t_1 + t_CORR (9)

【0057】 ここではt_1が図7に示すように、タイマ割込TN+1とホール割込HN+1との
間の時間である。ホール長t_HN+1を計算するために、値t_1に値t_Bを
加算しなければならない。なぜなら、タイマCNT_HLはホール割込HNとタ
イマ割込TN+1との間でこの値をゼロまでカウントダウンしているからである。
さらに場合により例えば40μsである補正値t_CORRを加算する。これは
図7Bに示されており、後で図10、S258でさらに詳細に説明する。ホール
割込HN+1と回転数計算(図10のS274)の後、フラグKDを再びリセット
しなければならない(KD:=0,図10のS272参照)。
Here, t_1 is the time between the timer interruption T N + 1 and the hole interruption H N + 1 as shown in FIG. To calculate the hole length t_H N + 1 , the value t_B must be added to the value t_1. This is because the timer CNT_HL counts down this value to zero between the hole interruption H N and the timer interruption T N + 1 .
Further, in some cases, a correction value t_CORR of, for example, 40 μs is added. This is shown in FIG. 7B and will be described in more detail later in FIG. 10, S258. After the hole interruption H N + 1 and the calculation of the number of revolutions (S274 in FIG. 10), the flag KD must be reset again (KD: = 0, see S272 in FIG. 10).

【0058】 図7についての数値例NではタイマCNT_HLが例えば(前に図5のステップ303で計算され
た)値t_TI=t_B=9800にセットされる。従ってt_Bは計算の際に
値9800μsを有する。TN+1では、タイマCNT_HLが値0に達すると、
タイマ割込が発生し、新たに9800がロードされ、スタートされる(図11の
S302)。HN+1では、タイマCNT_HLが値t_E=9640に達する。
値t_CORRは40μsである。次に式(8)と(9)に従い t_1:=9800−9640=160μs t_HN+1:=9800+160+40=10000μs 従ってホール長t_HN+1はこの例では10000μsの長さであり、n_i
=15000000/t_HN+1=15000000/10000=1500回
転/分の回転数(式5;4極ロータ)に相応する。
In the numerical example H N for FIG . 7 , the timer CNT_HL is set, for example, to the value t_TI = t_B = 9800 (previously calculated in step 303 of FIG. 5). Thus, t_B has the value 9800 μs during the calculation. At T N + 1 , when the timer CNT_HL reaches the value 0,
When a timer interrupt occurs, 9800 is newly loaded and started (S302 in FIG. 11). At H N + 1 , the timer CNT_HL reaches the value t_E = 9640.
The value t_CORR is 40 μs. Next, according to the equations (8) and (9), t_1: = 9800-9640 = 160 μs t_H N + 1 : = 9800 + 160 + 40 = 10000 μs Therefore, the hole length t_H N + 1 is 10,000 μs in this example, and n_i
= 1500000 / t_H N + 1 = 1500000/10000 = 1500 revolutions / minute (equation 5; 4 pole rotor).

【0059】 続いてHN+1の直後に、タイマCNT_HLに新たな値t_B’がロードされ
る。この値は(前に計算された)値t_TI’に相当する。図5のステップ30
0参照。
Then, immediately after H N + 1 , the timer CNT_HL is loaded with a new value t_B ′. This value corresponds to the value (previously calculated) t_TI '. Step 30 in FIG.
See 0.

【0060】 図8Aと図9Bは、有利なホール割込ルーチンの有利な実施形態のフローチャ
ートを示す。すなわちロータ位置に依存する割込ルーチンのフローチャートであ
る。この割込ルーチンは所定のロータ位置に達する際にトリガされ、ホール長t
_HNの検出を行う。さらにコミュテーションがタイマ割込ルーチンで実行され
なかった場合にはコミュテーションも実行する。後に説明するレジスタおよび変
数全ては実施例では16ビットの大きさである。
FIGS. 8A and 9B show a flowchart of an advantageous embodiment of an advantageous hole interrupt routine. That is, it is a flowchart of an interrupt routine depending on the rotor position. This interrupt routine is triggered when a predetermined rotor position is reached, and the hall length t
_H N is detected. Further, if commutation is not executed in the timer interrupt routine, commutation is also executed. All registers and variables described below are 16 bits in size in the preferred embodiment.

【0061】 S302でタイマCNT_HLがストップされ、タイマCNT_HLのストッ
プ時間がt_Eに記憶される。
In S302, the timer CNT_HL is stopped, and the stop time of the timer CNT_HL is stored as t_E.

【0062】 後続のステップS204〜S208では、μC11で次のホール割込に対する
エッジが調整される。このためにS204で、HALL=1であるか否かが検査
される。1である場合S206で、次のホール割込でトリガされるべきエッジが
下降エッジ(HIGH→LOW)にセットされる。それ以外の場合はS208で
、エッジが上昇エッジ(LOW→HIGH)にセットされる。
In subsequent steps S 204 to S 208, the edge for the next hole interrupt is adjusted by μC 11. For this purpose, it is checked in step S204 whether HALL = 1. If it is 1, the edge to be triggered by the next hole interrupt is set to a falling edge (HIGH → LOW) in S206. Otherwise, in S208, the edge is set to the rising edge (LOW → HIGH).

【0063】 次のS210ではフラグDE(回転数到達)に基づいて2つの場合が区別され
る: ・DE=1であれば、タイマ割込が発生しないか、またはタイマ割込が発生し、
かつ点火角シフトが投入されている。両者とも、後で詳細に説明するようにモー
タがその回転数に達した徴候である。 ・DE=0であれば、点火角シフトが遮断されており(SZW=0)、かつタイ
マ割込が発生した。このことは後で説明するように、点火角シフトが投入される
最小回転数n_minにまだ達していない徴候である。
In the next S210, two cases are distinguished based on the flag DE (rotational speed reached): If DE = 1, no timer interrupt occurs, or a timer interrupt occurs,
And the ignition angle shift is turned on. Both are signs that the motor has reached its speed, as will be explained in detail later. If DE = 0, the ignition angle shift has been interrupted (SZW = 0), and a timer interrupt has occurred. This is a sign that the minimum rotation speed n_min at which the ignition angle shift is turned on has not yet been reached, as will be described later.

【0064】 DE=0の場合に対してはコミュテーションが実行され、タイマCNT_HL
が固定値t_max(最大ホール長)にセットされる。この固定値は最小回転数
n_minに相当する。例えば最小回転数が300回転/分であれば、式(4)
に従い t_max=15000000/300=50000μs である。
For the case of DE = 0, commutation is performed and the timer CNT_HL
Is set to a fixed value t_max (maximum hole length). This fixed value corresponds to the minimum rotation speed n_min. For example, if the minimum number of rotations is 300 rotations / minute, equation (4)
Therefore, t_max = 1500000/300 = 50000 μs.

【0065】 このためにS312でOUT1とOUT2が0にセットされる。For this reason, OUT1 and OUT2 are set to 0 in S312.

【0066】 S214ではオートリロードレジスタARとカウンタCNT_HLがt_ma
x(例えば50000)にセットされる。タイマCNT_HLはこの実施例では
1μsの分解能で動作する。CNT_HLを50000μsの長さにセットする
ことは、300回転/分の回転数に相当する。これに基づきタイマCNT_HL
がスタートされる。
In S214, the auto-reload register AR and the counter CNT_HL are set to t_ma.
x (for example, 50,000). The timer CNT_HL operates with a resolution of 1 μs in this embodiment. Setting CNT_HL to a length of 50,000 μs corresponds to a rotation speed of 300 rotations / minute. Based on this, the timer CNT_HL
Is started.

【0067】 S216でフラグDE(0であった)が1にセットされ、S218〜S222
でコミュテーションが実行される。S218でHALL=1であれば、S220
でOUT1がHIGHに、それ以外の場合はS222でOUT2がHIGHにセ
ットされる。S212でのポートOUT1とOUT2のスイッチオフと、S22
0ないしS222でのOUT1ないしOUT2のスイッチオンとの間で実行され
るプログラムステップS214〜S218のためにプログラムは所定の時間を必
要とする。従って十分なコミュテーションギャップ(図23:t_G)が維持さ
れる。これは例えば50μsである。
In S216, the flag DE (which was 0) is set to 1, and S218 to S222
Commutation is performed. If HALL = 1 in S218, S220
OUT1 is set to HIGH, otherwise, OUT2 is set to HIGH in S222. Switching off the ports OUT1 and OUT2 in S212 and S22
The program requires a certain amount of time for the program steps S214-S218 to be executed between the switching on of OUT1 and OUT2 at 0 and S222. Therefore, a sufficient commutation gap (FIG. 23: t_G) is maintained. This is, for example, 50 μs.

【0068】 そしてS224でホール割込を去る。Then, the hole interrupt is left in S224.

【0069】 S210でDE=1であった場合には、S230でホール長t_Hと新たなタ
イマ値t_TIの計算が点火角シフトのために要求される。メインプログラムは
機能マネージャによって形成されており、これについては図17で詳細に説明す
る。機能マネージャによって、フラグのセットによりルーチンが要求され、フラ
グのリセットにより要求が解除されるようになる。計算を要求するためにS23
0でフラグFCT_ZWVが1にセットされる。
If DE = 1 in S210, calculation of the hole length t_H and a new timer value t_TI are requested for the ignition angle shift in S230. The main program is formed by the function manager, which will be described in detail with reference to FIG. The function manager requests the routine by setting the flag and resets the request by resetting the flag. S23 to request calculation
When 0, the flag FCT_ZWV is set to 1.

【0070】 S230に対する可能な他の実施例では、計算をホール割込ルーチン(図8)
で直接実行する。このことはS232によって示されている。計算がS232で
実行されれば、ホール時間t_HN(例えばt_H5)に所属するタイマ割込時間
t_TIの計算に対してホール時間t_HN-1(例えばt_H4)を使用すること
ができる。S230が使用されれば、ホール時間t_HN-2(例えばt_H3)が
使用されるか、またはさらに早期のホール時間が図19から図21に示すように
使用される。計算がホール割込(S232)で実行されれば、S230は省略さ
れる。後の説明はS232のない実施例に関するものである。
In another possible embodiment for S230, the calculation is performed by a hole interrupt routine (FIG. 8).
Run directly with This is indicated by S232. If the calculation is performed in S232, the hall time t_H N-1 (eg, t_H 4 ) can be used for calculating the timer interrupt time t_TI belonging to the hall time t_H N (eg, t_H 5 ). If S230 is used, the hole time t_H N-2 (eg, t_H 3 ) is used, or an earlier hole time is used as shown in FIGS. If the calculation is performed in the hole interruption (S232), S230 is omitted. The following description relates to an embodiment without S232.

【0071】 S234(図9B)では、フラグKD=1であるか否かが検査される(KD=
コミュテーション実行)。KD=1である場合には、ホール割込に所属するホー
ル時間内でタイマ割込が発生しており(図7AにHN+1について示したように)
、かつ点火角シフトが投入されている。この場合、コミュテーションはすでにタ
イマ割込(図7AのTN+1)で実行されており、直接S238へジャンプする。
In S234 (FIG. 9B), it is checked whether the flag KD = 1 (KD = KD).
Commutation). If KD = 1, then a timer interrupt has occurred within the hall time belonging to the hole interrupt (as shown for H N + 1 in FIG. 7A).
, And the ignition angle shift is turned on. In this case, the commutation has already been executed by the timer interrupt (T N + 1 in FIG. 7A), and the process directly jumps to S238.

【0072】 S234でKD=0であれば、ホール割込に所属するホール時間内にタイマ割
込が発生していない。すなわち図6の状況である。コミュテーションギャップ(
図23のt_G)がS236で2つのポートOUT1とOUT2のゼロへのセッ
トによりスタートされる。すなわち固定子巻線38(図1)には短時間エネルギ
ーが供給されない。しかしタイマ割込が発生したが、点火角シフトが非アクティ
ブであるためこの割込ではコミュテーションされなかった場合については、DE
=0に対するS210の下の分岐でこれが考慮される(図8A)。
If KD = 0 in S 234, no timer interrupt has occurred within the hall time belonging to the hole interrupt. That is, the situation shown in FIG. Commutation gap (
23 is started by setting the two ports OUT1 and OUT2 to zero in S236. That is, no energy is supplied to the stator winding 38 (FIG. 1) for a short time. However, if a timer interrupt occurred but was not commutated in this interrupt because the ignition angle shift was inactive, the DE
This is taken into account in the branch below S210 for = 0 (FIG. 8A).

【0073】 S238では、オートリロードレジスタARとタイマCNT_HLに、後で説
明する点火角計算(図10または図21)で計算された値t_TIがロードされ
、タイマCNT_HLがスタートする。
In S 238, the value t_TI calculated by the ignition angle calculation (FIG. 10 or FIG. 21) described later is loaded into the auto reload register AR and the timer CNT_HL, and the timer CNT_HL starts.

【0074】 S240では、点火角シフトがフラグSZW:=1のセットによりアクティブ
にセットされる。なぜならこの場合は、例えば回転数300回転/分という、必
要な回転数に達しているからである。
In S240, the ignition angle shift is set to be active by setting the flag SZW: = 1. This is because, in this case, the required rotation speed has been reached, for example, 300 rotations / minute.

【0075】 S242では再び、フラグKD(コミュテーション実行)に基づいて、コミュ
テーションがすでに行われたか否かが検査される。行われていない場合(KD=
0)、S244で信号HALLに基づいて、S246でOUT1がHIGHにセ
ットされたか、またはS248でOUT2がHIGHにセットされたかが検査さ
れる。コミュテーションギャップ(図23のt_G)はここでは、ポートOUT
1およびOUT2のスイッチオフ(S236)と、ステップS238からS24
4でのスイッチオンとの間で形成される。
In S 242, whether or not commutation has already been performed is checked based on the flag KD (commutation execution). If not done (KD =
0), it is checked based on the signal HALL in S244 whether OUT1 is set to HIGH in S246 or OUT2 is set to HIGH in S248. Here, the commutation gap (t_G in FIG. 23)
1 and OUT2 are turned off (S236), and steps S238 to S24
4 between the switch-on and the switch-on.

【0076】 S250でホール割込ルーチンを去る。In step S250, the routine exits the hole interrupt routine.

【0077】 図10は、点火角計算のための例としてのルーチンのフローチャートを示す。
この点火角計算は、最小回転数に達する際に各ホール割込ルーチン(図8)で、
要求ビットFCT_ZWV(図17)のセットにより要求される。図8AのS2
30参照、。点火角計算は、比較的に優先度の高いタスクが要求されないとき、
機能マネージャ190(図17)により呼び出される。従っていつこの計算が行
われるかを正確に言うことはできない。従って点火角計算が実行される時点BN
(例えば図13Aと図14B)は正確には設定されず、例としての時点が示され
ている。
FIG. 10 shows a flowchart of an exemplary routine for calculating the ignition angle.
This ignition angle calculation is performed in each hole interruption routine (FIG. 8) when the minimum rotation speed is reached.
Requested by setting the request bit FCT_ZWV (FIG. 17). S2 in FIG. 8A
See 30. The firing angle calculation is used when relatively high priority tasks are not required.
Called by the function manager 190 (FIG. 17). Therefore, it is not possible to say exactly when this calculation is performed. Therefore, the time point B N at which the ignition angle calculation is performed
(E.g., FIGS. 13A and 14B) are not set accurately and show example time points.

【0078】 ホール長t_Hの計算は常に先行のホール時間に対して当てはまることに注意
すべきである。例えばホール時間t_HNの間に、ホール長t_HN-1が計算され
る。
It should be noted that the calculation of the hole length t_H always applies for the preceding hole time. For example, during the hall time t_H N , the hole length t_H N−1 is calculated.

【0079】 S252ではフラグKDに基づいて、タイマ割込(例えば図7のTN+1)でコ
ミュテーションが実行されたか否かが検査される。図9BのS234参照。肯定
の場合(KD=1)S254に従い、図7に示し、そこの記述されているように
ホール長t_Hがスタート時間t_Bと時間t_1から得られる。この時間t_
1はt_Bとt_Eの差である。否定の場合(KD=0)S256に従い、ホー
ル長t_Hはt_Bとt_Eの差から得られる。図6参照。
In S 252, based on the flag KD, it is checked whether or not commutation has been executed by a timer interrupt (for example, T N + 1 in FIG. 7). See S234 in FIG. 9B. If affirmative (KD = 1), according to S254, the hole length t_H is obtained from the start time t_B and the time t_1 as shown in FIG. 7 and described therein. This time t_
1 is the difference between t_B and t_E. If not (KD = 0), the hole length t_H is obtained from the difference between t_B and t_E according to S256. See FIG.

【0080】 S258ではホール長t_Hに対して補正時間t_CORRが加算される。こ
のことは、タイマCNT_HLをホール割込(図8Aと図9B)の開始時にS2
02で停止し、その後S232で初めてスタートさせることにより行われる。そ
れまでにホール割込ルーチンは、t_CORR(例えば40μs)として加算さ
れる所定の時間が、S258で正確なホール長t_Hを得るために必要である。
In S258, a correction time t_CORR is added to the hole length t_H. This means that the timer CNT_HL is reset at the start of the hole interrupt (FIG. 8A and FIG.
02 and then start for the first time in S232. Until then, a predetermined time added as t_CORR (for example, 40 μs) is necessary for the hole interrupt routine to obtain an accurate hole length t_H in S258.

【0081】 S260で瞬時のホール長t_Hが実際ホール値t_iに記憶される。これに
より瞬時の実際ホール値が他の全てのプログラム部分(例えば制御)で瞬時の回
転数に対する尺度として使用される。
At S260, the instantaneous hole length t_H is stored in the actual hole value t_i. The instantaneous actual Hall value is thereby used as a measure for the instantaneous rotational speed in all other program parts (eg control).

【0082】 S262でタイマCNT_HLの瞬時スタート時間がt_Bに記憶される。こ
れによりこの時間をt_TIの計算のために次のホール時間で使用することがで
きる。
At S 262, the instantaneous start time of the timer CNT_HL is stored as t_B. This time can then be used in the next hole time for the calculation of t_TI.

【0083】 回転数の検査が行われる。なぜなら例えば300回転/分である所定の最小回
転数から点火角シフトを実行すべきだからである。このためにS264で、t_
H>t_SZWであるかが比較される。t_SZW(例えば49664μsであ
り、これは0×C200に相当する)は点火角シフトを実行すべき時までの最大
ホール長である。t_Hがt_SZWより大きければ、モータは過度に緩慢であ
り、S266でSZW:=0により点火角シフトが遮断される。
An inspection of the number of revolutions is performed. This is because the ignition angle shift should be performed from a predetermined minimum number of revolutions, for example, 300 revolutions / minute. For this reason, in S264, t_
It is compared whether H> t_SZW. t_SZW (eg, 49664 μs, which corresponds to 0 × C200) is the maximum hole length before the ignition angle shift should be performed. If t_H is greater than t_SZW, the motor is excessively slow and the ignition angle shift is interrupted by SZW: = 0 at S266.

【0084】 S268でコミュテーション時点t_TI、すなわちタイマ割込をトリガすべ
き時点が計算される。このためにS268で値t_ZW、すなわちコミュテーシ
ョン時点を早期にシフトすべき時間が減算される。この時間は例えば200μs
である。この値は一定でも良いが、モータパラメータに依存する値でも良い。バ
ス30(図16)を介してこの値t_ZWは外部から変更できる。t_ZW=0
であれば、点火角シフトは遮断される。
In S268, the commutation time t_TI, that is, the time at which the timer interrupt should be triggered is calculated. For this purpose, the value t_ZW, that is, the time to shift the commutation time earlier is subtracted in S268. This time is, for example, 200 μs
It is. This value may be constant, or may be a value depending on the motor parameter. This value t_ZW can be changed externally via the bus 30 (FIG. 16). t_ZW = 0
If so, the ignition angle shift is shut off.

【0085】 次に点火角計算ルーチンが処理される。要求ビットFCT_ZWV(図17)
がS270で0にセットされ、S272でフラグKDが再び0にセットされる。
これにより後続のホール時間を使用することができ、S274でモータ制御の要
求ビットFCT_RGL(図17)がセットされ、これによりモータ制御が要求
される。
Next, an ignition angle calculation routine is processed. Request bit FCT_ZWV (FIG. 17)
Is set to 0 in S270, and the flag KD is set to 0 again in S272.
As a result, the subsequent hall time can be used, and the motor control request bit FCT_RGL (FIG. 17) is set in S274, thereby requesting motor control.

【0086】 従って図10の点火角計算ルーチンの主たるタスクは、先行するホール長の持
続時間の検出(S258)、後続のホール時間に対するコミュテーション時点の
計算(S268)、および制御の要求(S274)である。
Therefore, the main tasks of the ignition angle calculation routine of FIG. 10 are detection of the duration of the preceding hole length (S258), calculation of the commutation time for the subsequent hole time (S268), and control request (S274). It is.

【0087】 図11は、例としてのタイマ割込に対するフローチャートを示す。このタイマ
割込はモータ制御に使用され、先行するホール割込で初期化され、スタートされ
たタイマCNT_HLが、次のホール割込のトリガされる前に0にカウントダウ
ンした場合にトリガされる。図7Aと図7B参照。
FIG. 11 shows a flowchart for an example timer interrupt. This timer interrupt is used for motor control and is initialized by the preceding hole interrupt and is triggered when the started timer CNT_HL counts down to zero before the next hole interrupt is triggered. See FIGS. 7A and 7B.

【0088】 値0に達するとタイマCNT_HLにS302で、オートリロードレジスタA
Rの値t_ARがロードされ、新たにスタートされる。なぜならタイマは同時に
ホール長t_HLの計算にも使用されるからである。このステップはμC11に
より、0に達したときこのカウンタに対して自動的に実行されるものであり、明
瞭にするためにこのフローチャートに取り入れた。
When the value reaches 0, the timer CNT_HL is set to the auto-reload register A in S302.
The value t_AR of R is loaded and started anew. This is because the timer is also used for calculating the hole length t_HL at the same time. This step is automatically performed by the μC11 on this counter when it reaches 0 and has been included in this flowchart for clarity.

【0089】 S304ではフラグSZWに基づいて、点火角シフトがアクティブであるか否
かが検査される。これがアクティブでなければ、モータは最小回転数よりも緩慢
に回転している。このことが明らかとなるのは、タイマ割込が行われた時に点火
角シフトがアクティブでない場合、ホール割込ルーチンのS214でオートリロ
ードレジスタARとタイマCNT_HLが最小回転数n_minに相当する最大
ホール長t_maxにセットされるからである。それにもかかわらずタイマ割込
(図7のTN+1)がホール割込(図7のHN+1)の前に生じると、最小回転数n_
minには達せず、フラグDE(回転数に到達)が0にセットされ、S308で
タイマ割込ルーチンを去る。
In S 304, whether or not the ignition angle shift is active is checked based on the flag SZW. If it is not active, the motor is running slower than the minimum speed. This becomes apparent when the ignition angle shift is not active at the time of the timer interrupt, the auto reload register AR and the timer CNT_HL are set to the maximum hole length corresponding to the minimum rotation speed n_min in S214 of the hole interrupt routine. This is because it is set to t_max. Nevertheless, if the timer interrupt (T N + 1 in FIG. 7) occurs before the hole interrupt (H N + 1 in FIG. 7), the minimum rotational speed n_
The value does not reach min, the flag DE (rotation speed reached) is set to 0, and the timer interrupt routine is left in S308.

【0090】 点火角シフトがアクティブである場合(SZW=1)、S304からS310
へジャンプする。ここでは2つのポートOUT1とOUT2がコミュテーション
ギャップの開始時に0にセットされる。
If the ignition angle shift is active (SZW = 1), S304 to S310
Jump to Here, the two ports OUT1 and OUT2 are set to 0 at the start of the commutation gap.

【0091】 ステップS312からS316は、十分な長さのコミュテーションギャップ(
図23のt_G)を生じさせるプログラムループを形成する。このためにS31
2でタイマDEL_CNTに遅延値t_DELが配属される。これは例えば数5
である。S314でカウンタDEL_CNTは1だけ減分され、S316でDE
L_CNTがすでに値0に達しているか否か、すなわち遅延ループが完全に処理
されたか否かが検査される。
Steps S 312 to S 316 include a commutation gap of sufficient length (
A program loop that causes t_G) in FIG. 23 is formed. For this reason, S31
At 2, the delay value t_DEL is assigned to the timer DEL_CNT. This is, for example,
It is. In S314, the counter DEL_CNT is decremented by 1, and in S316, the DE
It is checked whether L_CNT has already reached the value 0, ie whether the delay loop has been completely processed.

【0092】 否定の場合、再びS314へリターンジャンプし、ループが継続される。ルー
プを通過するのに例えば10μs必要であれば、上に述べた値により50μsの
遅延が得られ、その間、ポートOUT1とOUT2は両方とも出力信号が0であ
る。このことはコミュテーションギャップt_Gに作用を及ぼす。
If the result is negative, the process jumps back to S314 again, and the loop is continued. If, for example, 10 μs are required to pass through the loop, the above values provide a delay of 50 μs, during which time both ports OUT1 and OUT2 have zero output signals. This affects the commutation gap t_G.

【0093】 続いて通常のように、すでに図8AのS218からS224で説明したように
コミュテーションが行われる。S318でホール値HALL=1であれば、S3
20でOUT1がHIGHにセットされ、それ以外の場合S322でOUT2が
HIGHにセットされる。従ってコミュテーションは点火角シフトにより、タイ
マ割込で、すなわちホール割込の前に実行される。これは図7ではホール割込H N+1 の前の時点TN+1である。
Subsequently, as usual, as described in S218 to S224 of FIG.
Commutation is performed. If the hall value HALL = 1 in S318, S3
OUT1 is set to HIGH at 20, otherwise OUT2 is set at S322.
Set to HIGH. Therefore, commutation is not
This is executed at the interrupt, that is, before the hole interrupt. This is shown in FIG. N + 1 Time T beforeN + 1It is.

【0094】 S324ではフラグKD(コミュテーション実行)が1にセットされ、これに
よりホール割込と点火角計算ルーチンをこれが識別することができ、これに基づ
いてホール割込ルーチンをS326で去る。
In step S324, the flag KD (commutation execution) is set to 1, whereby the hole interruption and the ignition angle calculation routine can be identified. Based on this, the hole interruption routine is left in S326.

【0095】 図12は例として本発明のモータが起動する際の信号HALL、ホール割込H N およびタイマ割込TNの時点を示す。ホール時間t_HNはそれぞれホール割込
N-1とHNの間の時間であり、次第に短くなる。なぜならモータが加速するから
である。各ホール時間中にタイマ割込は発生しない。この例ではt_Hおよび
後続のホール時間で点火角計算が実行されるが、モータの加速に基づきこの例で
はタイマ割込T1、T10およびT11しか発生しない。なぜなら回転数はt_H8
ら初めてある程度一定になるからである。
FIG. 12 shows, as an example, a signal HALL and a hole interrupt H when the motor of the present invention is started. N And timer interrupt TNIndicates the time point. Hall time t_HNIs a hole interrupt
HN-1And HNThe time between and it becomes shorter and shorter. Because the motor accelerates
It is. No timer interrupt occurs during each hall time. In this example, t_H2and
In the following Hall time, the ignition angle calculation is performed, but in this example, based on the acceleration of the motor,
Is the timer interrupt T1, TTenAnd T11Only occurs. Because the rotation speed is t_H8Or
This is because the first time it becomes constant to some extent.

【0096】 図13(A)と14(B)には図12の経過が拡大して示されており、付加的
説明も付されている。
FIGS. 13 (A) and 14 (B) show the progress of FIG. 12 on an enlarged scale, with additional explanations.

【0097】 図13(A)と14(B)は本発明のモータがスタートする際の時間的経過を
例として示す。この経過はホール割込、点火角計算およびタイマ割込との関連を
明らかにする。
FIGS. 13 (A) and 14 (B) show, by way of example, the lapse of time when the motor of the present invention starts. This progress reveals a link to the hole interrupt, the ignition angle calculation and the timer interrupt.

【0098】 図13(A)と14(B)では以下の変数が使用される: DE: フラグ“回転数到達” KD: フラグ“コミュテーション実行” SZW: フラグ“スタート点火角シフト” t_AR: オートリロードレジスタARの値(図1) CNT_HL: タイマ割込およびホール長計算のためのタイマ t_E: ストップ時間(終了の時点) t_H: ホール長(ホール時間) t_B: スタート時間(開始の時点) OUT1: モータ通電のためのμC11のポート OUT2: モータ通電のためのμC11のポートThe following variables are used in FIGS. 13 (A) and 14 (B): DE: flag “revolution reached” KD: flag “commutation performed” SZW: flag “start ignition angle shift” t_AR: auto Value of reload register AR (FIG. 1) CNT_HL: Timer for timer interrupt and hole length calculation t_E: Stop time (end time) t_H: Hall length (hole time) t_B: Start time (start time) OUT1: Port of μC11 for energizing the motor OUT2: Port of μC11 for energizing the motor

【0099】 μC11の入力側における信号HALLがプロットされている。ホール長t_
Hはこれを取り囲むホール割込間にそれぞれあり、例えばt_H2=40msは
1とH2の間に、t_H3=35msはH2とH3の間にある。ホール割込はそれ
ぞれHNにより、タイマ割込はTNにより、そして点火角計算の実行はBNにより
示されている。ここでNは所属するホール割込t_HNの指数である。
The signal HALL at the input of μC 11 is plotted. Hall length t_
H is between the hole interrupts surrounding it, for example, t_H 2 = 40 ms is between H 1 and H 2 and t_H 3 = 35 ms is between H 2 and H 3 . The hole interrupts are indicated by H N , the timer interrupts by T N , and the execution of the ignition angle calculation by B N. Here, N is an index of the belonging hole interrupt t_H N.

【0100】 信号HALLの下にはいくつかの重要な変数がある。これらの変数はμC11
で実行されるプログラムに使用される。時間の表示はスペースの理由からmsで
示されているが、プログラム内部ではμs時間で処理される。モータのスタート
時に、複数の変数は初期化される(列INIT)。t_TIとt_Bは50ms
により初期化される。これは300回転/分の回転数に相応し、この回転数から
初めてこの実施例では点火角シフトが投入される。DEとKDは0にセットされ
る。なぜなら所要の回転数に始めは達していないからである。そしてSZWも0
により初期化される。なぜなら点火角シフトが遮断されているからである。
There are some important variables under the signal HALL. These variables are μC11
Used for programs that run on The time display is shown in ms for space reasons, but is processed in μs time inside the program. At the start of the motor, a number of variables are initialized (column INIT). t_TI and t_B are 50ms
Is initialized by This corresponds to a rotational speed of 300 revolutions per minute, from which the ignition angle shift is switched on in this embodiment. DE and KD are set to zero. This is because the required number of revolutions has not been reached at first. And SZW is also 0
Is initialized by This is because the ignition angle shift is interrupted.

【0101】 第1のホール割込HでオートリロードレジスタARとタイマCNT_HLに
初めて50msがロードされ、タイマCNT_HLがスタートされる。ホール長
t_H1は60msであるから、タイマ割込Tはホール割込Hの前に発生す
る。
[0101] the first time 50ms is loaded in the first Hall interrupt H 0 to the auto-reload register AR and timer CNT_HL, timer CNT_HL is started. Since Hall length T_h 1 is 60 ms, the timer interrupt T 1 occurs before hole interrupt H 1.

【0102】 点火角シフトは遮断されているから(SZW=0)、タイマ割込ルーチンでは
ただ1つ値DEが0にセットされる(図11のS306)。これはホール割込に
、モータがまだ最小回転数n_minに達していないことを指示する。なぜなら
ホール長t_H1が最小回転数n_minに相当する最大ホール長t_maxよ
り大きいからである。タイマCNT_HLには自動的に50msのオートリロー
ド値t_ARがロードされ、スタートする。
Since the ignition angle shift is interrupted (SZW = 0), only one value DE is set to 0 in the timer interrupt routine (S306 in FIG. 11). This indicates to the hole interrupt that the motor has not yet reached the minimum speed n_min. Because it is the maximum hole length t_max larger holes length T_h 1 corresponds to the minimum rotational speed n_min. The timer CNT_HL is automatically loaded with an auto-reload value t_AR of 50 ms and starts.

【0103】 ホール割込H1によりホール割込ルーチン(図8)が呼び出される。40ms
のストップ時間t_Eが確保される。このストップ時間は、タイマCNT_HL
が新たに50msにセットされたタイマ割込T1とホール割込H1との間で10m
sが経過したことにより生じる。DE=0であるから、コミュテーションが時点
1で実行され、t_ARとCNT_HLに50msがロードされ、タイマCN
T_HLがスタートされる。DEは1にセットされる。計算は要求されない。
The hole interruption routine (FIG. 8) is called by the hole interruption H 1 . 40ms
Stop time t_E is secured. This stop time is determined by the timer CNT_HL
Is 10 m between the timer interrupt T 1 newly set at 50 ms and the hall interrupt H 1
Caused by the passage of s. Since a DE = 0, commutation is performed at H 1, 50 ms is loaded into t_AR and CNT_HL, timer CN
T_HL is started. DE is set to one. No calculations are required.

【0104】 ホール長t_Hの間にモータは初めて平均として300回転/分の最小回転
数に達する。従ってタイマCNT_HLがゼロにカウントダウンする前にホール
割込H2がトリガされる。従ってタイマ割込T2は発生しない。
During the hole length t_H 2 , the motor first reaches an average minimum speed of 300 revolutions / minute for the first time. Accordingly Hall interrupt H 2 before the timer CNT_HL counts down to zero is triggered. Therefore, the timer interrupt T 2 does not occur.

【0105】 ホール変化H2の際のホール割込ルーチンでは、タイマCNT_HLの10m
sのストップ時間t_Eが確保される。DEは、ホール長t_H2の間にタイマ
割込が発生しなかったことからその値DE=1を保持している。このことにより
ホール割込ルーチンは、300回転/分の回転数を上回ったことを識別する。ホ
ール割込ルーチンでは点火角計算ルーチン(図10)が要求され、点火角シフト
がSZW:=1によりアクティブ化される。ホール長t_H2内ではまだコミュ
テーションされていないから(KD=0)、コミュテーションがホール割込ルー
チン中に時点Hで実行される。オートリロードレジスタARとタイマCNT_
HLには、モータのスタート時に50に初期化された値t_TIがロードされる
。なぜならまだ点火角計算が実行されていないからである。そしてタイマCNT
_HLは新たにスタートする。
In the hall interruption routine at the time of the hall change H 2 , the timer CNT_HL is set to 10 m
The stop time t_E of s is secured. DE holds its value DE = 1 since the timer interrupt is not generated between the hole length T_h 2. Thus, the hall interrupt routine identifies that the number of revolutions exceeds 300 revolutions / minute. In the hole interrupt routine, an ignition angle calculation routine (FIG. 10) is required, and the ignition angle shift is activated by SZW: = 1. Since in the hole length T_h 2 not yet commutation (KD = 0), the commutation is performed at H 2 in Hall interrupt routine. Auto reload register AR and timer CNT_
HL is loaded with the value t_TI initialized to 50 at the start of the motor. This is because the ignition angle calculation has not been performed yet. And timer CNT
_HL starts anew.

【0106】 ホール長t_H3の間に点火角シフトの計算が初めて実行される。タイマ割込
は発生していないから(KD=0)、ホール長t_H3の間に計算されるホール
長t_H2は、t_B=50msとt_E=40msから生じる。ここから点火
角シフト時間がt_ZW=0.2msの場合は、39.8msのタイマ割込時間
が生じる。ホール時間t_H3のタイマスタート時間はt_Bに確保される。
The calculation of the ignition angle shift during the hole length t_H 3 is performed for the first time. Since the timer interrupt has not occurred (KD = 0), the Hall length T_h 2 which is calculated during the Hall length T_h 3 results from t_B = 50 ms and T_e = 40 ms. From this, if the ignition angle shift time is t_ZW = 0.2 ms, a timer interruption time of 39.8 ms occurs. Timer start time of the Hall time t_H 3 is secured to t_B.

【0107】 ホール割込H3までのホール割込ルーチンは、ホール割込H2までのホール割込
ルーチンと同様に経過する。なぜならモータはさらに加速し、ホール割込はタイ
マCNT_HLが値0に達する前に発生するからである。従ってこのホール時間
にはタイマ割込は発生しない。このことは同様にホール割込H4、H5、H6、お
よびH7でも生じる。点火角計算ルーチンB4、B5、B6、およびB7も同様にそ
れぞれのホール時間で呼び出される。
The hole interruption routine up to the hole interruption H 3 proceeds similarly to the hole interruption routine up to the hole interruption H 2 . This is because the motor accelerates further and the hole interrupt occurs before the timer CNT_HL reaches the value 0. Therefore, no timer interrupt occurs during this hall time. This also occurs at hole interruptions H 4 , H 5 , H 6 and H 7 . The ignition angle calculation routines B 4 , B 5 , B 6 , and B 7 are also called at the respective hall times.

【0108】 ホール時間t_H8でモータは最終的に1500回転/分の目標回転数に達す
る。この回転数は10msのホール長に相当する。この実施例では、ホール時間
t_HNに対するタイマ割込時間t_TIは常にホール時間t_HN-1の間にホー
ル長t_HN-2から計算されるから、2つのホール時間の“遅れ”が存在する。
すなわちタイマCNT_HLが正しいタイマ割込時間t_TIによりスタートさ
れる第1のホール時間はt_H10である。なぜならホール時間t_H8は10m
sの第1のホール時間であったからであり、t_H8のホール時間のホール長計
算からの結果はt_H10で初めて使用されるからである。
In the hall time t_H 8 , the motor finally reaches the target rotation speed of 1500 revolutions / minute. This rotation speed corresponds to a hole length of 10 ms. In this embodiment, the timer interrupt time t_TI for holes time T_h N is always because is calculated from the Hall length T_h N-2 during the hole time T_h N-1, there is "delay" of the two Hall time.
That first hole time timer CNT_HL is started with the correct timer interrupt time t_TI is T_h 10. Because the hall time t_H 8 is 10m
This is because it was the first hall time of s, and the result from the hole length calculation for the hall time of t_H 8 is used for the first time at t_H 10 .

【0109】 ホール時間t_H10の間に、点火角計算B10が再度実行される。オートリロー
ドレジスタARとタイマCNT_HLに対するスタート値t_TIはH9へのホ
ール割込ルーチンの間は9.8msであった。
During the hall time t_H 10 , the ignition angle calculation B 10 is executed again. Start value t_TI for the auto-reload register AR and timer CNT_HL during the Hall interrupt routine to the H 9 was 9.8ms.

【0110】 従ってホール割込H9後の9.8msでタイマ割込T10をトリガしなければな
らない。タイマCNT_HLには自動的に値t_AR(9.8ms)がロードさ
れ、新たにスタートされる。点火角シフトは投入される(SZW=1)。その結
果タイマ割込(T10)でコミュテーションされる。フラグKDは1にセットさ
れ、これによりH10での以降のホール割込ルーチンと点火角計算に対し、コミュ
テーションが行われたことを指示する。
[0110] Thus shall trigger the timer interrupt T 10 at 9.8ms after the Hall interrupt H 9. The value t_AR (9.8 ms) is automatically loaded into the timer CNT_HL, and the timer CNT_HL is newly started. The ignition angle shift is turned on (SZW = 1). As a result, commutation is performed at the timer interrupt (T 10 ). Flag KD is set to 1, thereby to ignition angle calculation and subsequent holes interrupt routine at H 10, to indicate that the commutation is performed.

【0111】 ホール割込H10でのホール割込ルーチンでは、タイマCNT_HLのストップ
値がt_Eに確保され、点火角計算ルーチンが要求され、オートリロードレジス
タARとタイマCNT_HLがロードされ、タイマCNT_HLがスタートされ
る。コミュテーションはすでにタイマ割込ルーチンでタイマ割込T10の時点で行
われているから、それ以上コミュテーションされない。
[0111] In the Hall interrupt routine of the Hall interrupt H 10, the stop value of the timer CNT_HL is secured to t_E, the ignition angle calculation routine request, auto-reload register AR and timer CNT_HL is loaded, the timer CNT_HL start Is done. Since commutation has already been made at the time of the timer interrupt T 10 timer interrupt routine, not more commutation.

【0112】 後続のホール時間t_H11等は、モータの実際回転数または目標回転数が変化
しない限りt_H10と同様に経過する。
The subsequent hall time t_H 11 and the like elapse in the same manner as t_H 10 unless the actual rotation speed or the target rotation speed of the motor changes.

【0113】 モータの制御 図15はモータの制御および駆動に重要な回路部分を示す。先行図面と同じ部
材または同じに作用する部材には同じ参照符号が付してあり、通常は再度説明し
ない。
Motor Control FIG. 15 shows circuit parts important for controlling and driving the motor. Elements that are the same or have the same effect as in the preceding figures are given the same reference numbers and will not normally be described again.

【0114】 μC11の端子割り当ては図3に示されている。μC11の出力端子OUT1
とOUT2はHブリッジ回路37として接続されたnpnトランジスタ141,
142,143および144を制御する。
The terminal assignment of μC11 is shown in FIG. Output terminal OUT1 of μC11
And OUT2 are npn transistors 141, 141 connected as an H-bridge circuit 37.
142, 143 and 144 are controlled.

【0115】 μC11の出力端子RGLは抵抗123を介してコンデンサ124に接続され
ている。RGLがHIGHにセットされると、コンデンサ124は充電され、R
GLがLOWになるとコンデンサは放電され、RGLがTRISTATE(トリ
ステート)であると、コンデンサ124はRGLから遮断され、その電圧を維持
する。下でさらに説明する電流制限部44がなければ、点125をコンパレータ
120の非反転入力端子(+)と直接接続することができる。
The output terminal RGL of the μC 11 is connected to the capacitor 124 via the resistor 123. When RGL is set HIGH, the capacitor 124 is charged and R
When GL goes low, the capacitor is discharged, and when RGL is TRISTATE, capacitor 124 is disconnected from RGL and maintains its voltage. Without the current limiter 44 described further below, the point 125 could be directly connected to the non-inverting input terminal (+) of the comparator 120.

【0116】 npnトランジスタ150が非導通であれば、すなわち電流制限部44が非ア
クティブであれば、抵抗126を介して比較的に小さなコンデンサ127にコン
デンサ124と同じ電圧が調整される。従ってμC11の出力端子RGLを介し
てコンパレータ120の非反転入力端子(+)における電圧を制御することがで
きる。
If the npn transistor 150 is non-conductive, that is, if the current limiter 44 is inactive, the same voltage as the capacitor 124 is adjusted to the relatively small capacitor 127 via the resistor 126. Therefore, the voltage at the non-inverting input terminal (+) of the comparator 120 can be controlled via the output terminal RGL of the μC 11.

【0117】 コンパレータ120の反転入力端子(−)には、三角波発振器35により形成
された三角信号が印加される。三角波発振器35はコンパレータ130を有する
。コンパレータ130の出力端子P3から正帰還結合抵抗132がその非反転入
力端子(+)に接続されており、同様にコンパレータ130の出力端子P3から
負帰還結合抵抗131がコンパレータ130の反転入力端子に接続されている。
コンデンサ135がコンパレータ130の反転入力端子とアース100との間に
接続されている。コンパレータ130の出力端子はさらに抵抗133を介して+
Vccと接続されている。コンパレータ130の非反転入力端子は2つの抵抗1
34と136を介して+Vccないしアース100と接続されている。
The triangular signal generated by the triangular wave oscillator 35 is applied to the inverting input terminal (−) of the comparator 120. The triangular wave oscillator 35 has a comparator 130. A positive feedback coupling resistor 132 is connected from the output terminal P3 of the comparator 130 to its non-inverting input terminal (+). Similarly, a negative feedback coupling resistor 131 is connected from the output terminal P3 of the comparator 130 to the inverting input terminal of the comparator 130. Have been.
A capacitor 135 is connected between the inverting input terminal of comparator 130 and ground 100. The output terminal of the comparator 130 is connected to the +
Vcc. The non-inverting input terminal of the comparator 130 has two resistors 1
It is connected to + Vcc or ground 100 via 34 and 136.

【0118】 三角波発生器35の作用とμC11の出力RGLをμC11により制御するこ
とについてはDE19836882.8(Intern:D216)を参照されたい。
For the operation of the triangular wave generator 35 and the control of the output RGL of the μC11 by the μC11, refer to DE 198 682.8 (Intern: D216).

【0119】 コンパレータ120の反転入力端子における三角信号の電圧がコンパレータ1
20の非反転入力端子における基準信号の電圧よりも低いと、コンパレータ12
0の出力端子OFFはHIGHであり、下方のトランジスタ141ないし143
は論理AND素子147ないし148を介してOUT1ないしOUT2によりス
イッチオン・オフすることができる。三角信号の電圧が基準信号より上にあれば
、コンパレータ120の出力OFFはLOWであり、従って固定子巻線38に通
電することはできない。
The voltage of the triangular signal at the inverting input terminal of the comparator 120 is
20 is lower than the voltage of the reference signal at the non-inverting input terminal of comparator 20,
The output terminal OFF of 0 is HIGH, and the lower transistors 141 to 143
Can be switched on and off by OUT1 and OUT2 via logical AND elements 147 and 148. If the voltage of the triangular signal is above the reference signal, the output OFF of the comparator 120 is LOW, so that the stator winding 38 cannot be energized.

【0120】 コンデンサ124の電圧、およびひいてはコンデンサ127の電圧を介してい
わゆるデューティ比が調整される。デューティ比は、コンパレータ120の出力
が三角信号の期間中にHIGHである持続時間と全体期間との比である。このデ
ューティ比は0%から100%の間とすることができる。モータ回転数が例えば
過度に高ければ、コンデンサ124はRGLを介して放電され、これによりデュ
ーティ比は縮小される。これは全体的にパルス幅変調(PWM)と称される。プ
ルアップ抵抗128は、コンパレータ120のオープンコレクタ出力端子OFF
をHIGHの際に+Vccに引き上げるのに用いる。
The so-called duty ratio is adjusted via the voltage of the capacitor 124 and, consequently, the voltage of the capacitor 127. The duty ratio is the ratio of the duration during which the output of the comparator 120 is HIGH during the period of the triangular signal to the entire period. This duty ratio can be between 0% and 100%. If the motor speed is, for example, too high, the capacitor 124 is discharged via the RGL, thereby reducing the duty ratio. This is generally referred to as pulse width modulation (PWM). The pull-up resistor 128 turns off the open collector output terminal of the comparator 120.
Is used to raise the voltage to + Vcc at the time of HIGH.

【0121】 スイッチオンの際にモータを始動することができるようにするため、コンデン
サ124は初期化の際に所定の持続時間、RGLを介して充電される。これによ
りコンデンサ127における電圧はコンパレータ120とひいてはブリッジ37
をスイッチオンするに必要な最小値に達する。
In order to be able to start the motor upon switching on, the capacitor 124 is charged via the RGL for a predetermined duration during initialization. This allows the voltage at the capacitor 127 to reach the comparator 120 and thus the bridge 37.
Reaches the minimum required to switch on.

【0122】 電流制限部44は次のようにして実現される。すなわち電流が固定子巻線38
で測定抵抗140を介してアース100に流れることによって実現される。抵抗
140を流れる電流が高めれば高いほど、その抵抗での電圧も高く、従って点1
29の電位も高い。
The current limiting section 44 is realized as follows. That is, the current is
And flows to the ground 100 via the measuring resistor 140. The higher the current through resistor 140, the higher the voltage at that resistor, and thus the point 1
The potential of 29 is also high.

【0123】 149の電位が所定の値に達すると、トランジスタ150が導通し、コンデン
サ127の電圧が低減され、これによりコンパレータ120の出力端子における
デューティ比が縮小する。抵抗126は、大きなコンデンサ124が電流制限の
際に同じように放電し、これが電流制限を促進するのを阻止する。なぜなら、小
さいコンデンサ127はより急速に放電することができるからである。電流制限
の作用が終了すると、比較的に小さなコンデンサ127は大きなコンデンサ12
4によって再び充電され、その電圧におかれる。従って抵抗126とコンデンサ
127は、電流制限部44が制御よりも高い優先度を有するように作用する。
When the potential of 149 reaches a predetermined value, transistor 150 is turned on and the voltage of capacitor 127 is reduced, whereby the duty ratio at the output terminal of comparator 120 is reduced. Resistor 126 also discharges large capacitor 124 during current limiting, which prevents it from promoting current limiting. This is because the small capacitor 127 can discharge more quickly. When the current limiting operation is completed, the relatively small capacitor 127 is replaced with the large capacitor 12.
4 and again at that voltage. Therefore, the resistor 126 and the capacitor 127 act so that the current limiter 44 has a higher priority than the control.

【0124】 電流制限部44は、抵抗151と、アースに対するコンデンサ152とからな
るフィルタ素子を有する。このフィルタ素子はnpnトランジスタ150により
作用するものであり、このトランジスタはそのベースでの電圧が十分に高いとき
コンパレータ120の非反転入力端子(+)をアース100に引き込む。その後
方には、抵抗153と155,およびコンデンサ154からなるろ波素子が配置
されている。
The current limiting section 44 has a filter element including a resistor 151 and a capacitor 152 for grounding. This filter element is operated by an npn transistor 150 which pulls the non-inverting input terminal (+) of comparator 120 to ground 100 when the voltage at its base is high enough. On the rear side, a filtering element including resistors 153 and 155 and a capacitor 154 is arranged.

【0125】 電流制限部の他の形態についてはDE19826458.5(Intern:D215)
を参照されたい。この電流制限部はコンパレータにより形成することができ、プ
ログラム制御することができる。
For another form of the current limiter, see DE 19826458.5 (Intern: D215).
Please refer to. This current limiter can be formed by a comparator and can be program-controlled.

【0126】 EEPROM機能 図16は、EEPROM26およびバスインタフェース30に関する回路の一
部を示す。μC11のピン配置は図3に示されている。先行図面と同じ部材また
は同じに作用する部材には同じ参照符号が付してある。EEPROM26は例え
ばタイプ“2-Wire Serial CMOS EEPROM AT24C01A”(ATMEL)である。
EEPROM Function FIG. 16 shows a part of a circuit relating to the EEPROM 26 and the bus interface 30. The pin arrangement of μC11 is shown in FIG. The same or correspondingly acting parts are provided with the same reference symbols as in the preceding figures. The EEPROM 26 is, for example, a type "2-Wire Serial CMOS EEPROM AT24C01A" (ATMEL).

【0127】 EEPROM26はそのデータ入力端SDAにμC11の信号ESDA(図2
)を受け取り、その入力端SCLに信号ESCLを受け取る。2つの線路は抵抗
172,173を介して+Vccと接続されている。
The EEPROM 26 has a signal ESDA of μC11 (FIG.
) And receives the signal ESCL at its input SCL. The two lines are connected to + Vcc via resistors 172 and 173.

【0128】 EEPROM26の書き込み保護入力端WPはμC11のピンCS(チップセ
レクト)と接続されている。CSがHIGHであれば、EEPROM26は書き
込み保護され、CSはLOWであれば、データをEEPROM26に書き込むこ
とができる。EEPROM26の端子VSS,A0,A1およびA2はアース1
00と接続されており、EEPROM26の端子VCCは+Vccと接続されて
いる。
The write protection input terminal WP of the EEPROM 26 is connected to the pin CS (chip select) of the μC 11. If CS is HIGH, the EEPROM 26 is write protected, and if CS is LOW, data can be written to the EEPROM 26. The terminals VSS, A0, A1 and A2 of the EEPROM 26 are connected to the ground 1
00, and the terminal VCC of the EEPROM 26 is connected to + Vcc.

【0129】 従って線路ESDAとESCLは、μC11とEEPROM26との間のシリ
アルバスである。このバスはここではIICバスとしてドライブされる。
Accordingly, the lines ESDA and ESCL are serial buses between the μC 11 and the EEPROM 26. This bus is here driven as an IIC bus.

【0130】 通常EEPROM26は工場で一度、バスインタフェース30を介してプログ
ラミングされる。しかし再プログラミングはいつでも可能である。あるいはモー
タはバス30がなくても駆動することができる。その場合EEPROM26は、
モータを使用する前に公知の装置によってプログラミングされる。
Normally, the EEPROM 26 is programmed once via the bus interface 30 at the factory. But reprogramming is always possible. Alternatively, the motor can be driven without bus 30. In that case, the EEPROM 26
Prior to using the motor, it is programmed by a known device.

【0131】 バスインタフェース30はIICバスと共に動作する。バスは端子160を備
えるデータ線路DATAを有し、この線路は抵抗162を介してμC11の端子
SDAに接続されている。端子SDAからは抵抗165が+Vccに、またコン
デンサ167がアース100に接続されている。さらに端子SDAはpnpトラ
ンジスタ168のエミッタと接続されており、そのコレクタはアース100と、
そのベースは抵抗169を介してμC11の端子N16と接続されている。
[0131] The bus interface 30 operates with the IIC bus. The bus has a data line DATA with a terminal 160, which is connected via a resistor 162 to the terminal SDA of the μC11. From the terminal SDA, the resistor 165 is connected to + Vcc, and the capacitor 167 is connected to the ground 100. Further, the terminal SDA is connected to the emitter of the pnp transistor 168, the collector of which is connected to the ground 100,
The base is connected to a terminal N16 of μC11 via a resistor 169.

【0132】 さらにバスインタフェース30は、端子161を備えるクロック線路CLOC
Kを有する。このクロック線路は抵抗163を介してμC11の端子SCLに接
続されている。μC11の端子SCLからは抵抗164が+Vccに、コンデン
サ166がアース100に接続されている。
The bus interface 30 further includes a clock line CLOC having a terminal 161.
K. This clock line is connected to a terminal SCL of μC11 via a resistor 163. From the terminal SCL of the μC 11, the resistor 164 is connected to + Vcc, and the capacitor 166 is connected to the ground 100.

【0133】 pnpトランジスタ168を有する回路は、μC11の出力端N16と入力端
SDAとをIICバスの双方向線路DATAに接続するために用いる。
The circuit having the pnp transistor 168 is used to connect the output terminal N16 and the input terminal SDA of the μC 11 to the bidirectional line DATA of the IIC bus.

【0134】 EEPROM26,バスインタフェース30およびそのプログラミングについ
てのそれ以上の説明はDE19826458.5(intern:D215)を参照された
い。
A further description of the EEPROM 26, the bus interface 30 and its programming can be found in DE 198 26 858.5 (intern: D215).

【0135】 バスインタフェース30により、EEPROM26内の値を変更することがで
きる。従って点火角によるコミュテーションを投入すべき最小回転数n_min
を、EEPROMで値t_SZWをセットすることにより変更でき、従ってモー
タの設定(コンフィグレーション)を変更することができる。同様に例えば点火
角時間t_ZWも変更できる。
The value in the EEPROM 26 can be changed by the bus interface 30. Therefore, the minimum rotation speed n_min at which commutation by the ignition angle should be applied
Can be changed by setting the value t_SZW in the EEPROM, and thus the setting (configuration) of the motor can be changed. Similarly, for example, the ignition angle time t_ZW can be changed.

【0136】 機能マネージャ 図17は、μC11で実行される全体プログラムの可能な実施形態によるフロ
ーチャートを示す。ファンのスイッチオン後、μC11で内部リセットがトリガ
される。S600でμC11の初期化が行われる。例えばパラメータがEEPR
OM26からμC11のRAMに伝送される。
Function Manager FIG. 17 shows a flow chart according to a possible embodiment of the whole program executed on the μC 11. After the fan is switched on, an internal reset is triggered at μC11. In S600, the μC11 is initialized. For example, if the parameter is EEPR
The data is transmitted from the OM 26 to the RAM of the μC 11.

【0137】 初期化の後、すでに述べた機能マネージャ190へジャンプする。この機能マ
ネージャはS602でスタートする。この機能マネージャは個々のサブプログラ
ムを制御し、それらの優先度を定める。
After initialization, the process jumps to the function manager 190 described above. The function manager starts in S602. This function manager controls the individual subprograms and sets their priorities.

【0138】 まず最初に時間的にクリティカルで各ループ実行の際に処理しなければならな
い機能が処理される。これにはS602でのコミュテーション機能COMMが所
属する。なぜならIICバス(図16)は例えば2kのボー速度の場合、各25
0μs毎に検査しなければならないからである。
First, functions that are time-critical and must be processed when executing each loop are processed. The commutation function COMM in S602 belongs to this. This is because the IIC bus (FIG. 16) has 25
This is because the inspection must be performed every 0 μs.

【0139】 図18は例としての機能レジスタ195を示し、このレジスタには別の機能の
ために1ビットがリザーブされている。
FIG. 18 shows an example function register 195, which has one bit reserved for another function.

【0140】 この実施例では機能レジスタ195は1バイトの大きさであり、最下位ビット
(LSB)から始まって下に説明する要求可能な機能に対して次の要求ビットが
定義されている: ・ビット1:点火角計算ルーチンに対するFCT_ZWV、 ・ビット2:任意の形式の制御ルーチンに対するFCT_RGL。
In this embodiment, the function register 195 is one byte large and defines the following request bits for the requestable functions described below, starting from the least significant bit (LSB): Bit 1: FCT_ZWV for ignition angle calculation routine Bit 2: FCT_RGL for any type of control routine

【0141】 残りのビットは、必要に応じて機能マネージャ190に追加することのできる
付加的な要求可能機能のためにリザーブされている。
The remaining bits are reserved for additional requestable functions that can be added to function manager 190 as needed.

【0142】 所定の要求可能な機能が別の機能または割込ルーチンによって要求されると、
要求すべき機能のビットが1にセットされる。次回、機能マネージャ190がル
ープ実行の際に比較的に優先度の高い別の要求可能な機能を呼び出さなければ、
この機能が実行される。
When a given requestable function is requested by another function or interrupt routine,
The bit of the function to be requested is set to one. Next time, if the function manager 190 does not call another requestable function having a relatively higher priority during the loop execution,
This function is performed.

【0143】 要求された機能が処理されれば、これはそのビット(図18)を再び0にセッ
トする。例えばFCT_RGL:=0。
If the requested function has been processed, this sets its bit (FIG. 18) to 0 again. For example, FCT_RGL: = 0.

【0144】 図17ではS602の後、所定の順序で最も重要な要求可能機能から始まって
、それらの要求ビットがセットされているか否かがそれぞれ検査される。これが
機能の場合はその機能が実行され、これに基づいて再び機能マネージャ190の
開始S602へジャンプする。機能レジスタ195の検査順序は要求可能な機能
の優先度を設定する。このような機能が機能マネージャにおいて高ければ高いほ
ど、その優先度は高い。
In FIG. 17, after S602, starting from the most important requestable functions in a predetermined order, it is checked whether those request bits are set, respectively. If this is a function, the function is executed, and based on this, the process jumps to the start S602 of the function manager 190 again. The inspection order of the function register 195 sets the priority of the function that can be requested. The higher such a function is in the function manager, the higher its priority.

【0145】 呼び出される機能の処理時間は、それを常に実行される機能(ここではS60
2)と割込ルーチンとに加算したときに、IICバス40の2つの問い合わせ間
の最大許容時間を上回ってはならない。ボー速度が2kである上記例で最大許容
時間が250μsである場合、S610とS614で呼び出される機能に対する
最大処理時間は約100μsである。
The processing time of the function to be called is determined by the function that is always executed (S60 in this case).
When added to 2) and the interrupt routine, the maximum allowed time between two queries on the IIC bus 40 must not be exceeded. In the above example where the baud rate is 2k and the maximum allowable time is 250 μs, the maximum processing time for the functions called in S610 and S614 is about 100 μs.

【0146】 S610で、点火角シフトに対する要求ビットFCT_ZWVがセットされて
いるか否か、すなわち値1を有するか否かが検査される。セットされている場合
、S612の後にジャンプし、点火角計算ルーチン(図10または図21)が実
行される。終了の前に点火角計算ルーチンはその要求ビットFCT_ZWVをリ
セットし、S274で要求ビットFCT_RGLのセットにより制御ルーチンを
要求する。
In S610, it is checked whether the request bit FCT_ZWV for the ignition angle shift is set, that is, whether it has the value 1. If it is set, the routine jumps after S612, and the ignition angle calculation routine (FIG. 10 or 21) is executed. Before the end, the ignition angle calculation routine resets the request bit FCT_ZWV, and requests the control routine by setting the request bit FCT_RGL in S274.

【0147】 S610でFCT_ZWVがセットされていなければ、S614でFCT_R
GLがセットされているか否かが検査される。セットされていれば、S618で
モータ回転数の制御のための制御ルーチンが呼び出される。
If FCT_ZWV is not set in S610, FCT_R is set in S614.
It is checked whether GL is set. If set, a control routine for controlling the motor speed is called in S618.

【0148】 S610でもS614でも検査されるビットがセットされていなければ、再び
S602にジャンプし、機能マネージャ190の各ループ実行の際に実行される
機能が新たに呼び出される。
If the bit to be checked is not set in both S610 and S614, the process jumps to S602 again, and the function executed by the function manager 190 at the time of executing each loop is newly called.

【0149】 図17は620に象徴的にホール割込を示す。このホール割込は最高優先度L
1(レベル1)を有している。ホール割込がこの高い優先度を有するのは、ホー
ル信号の正確な検出がモータ39の静粛な回転に対して非常に重要だからである
。ホール割込は、矢印621により象徴的に示すように機能マネージャ190の
全てのプロセスを中断する。
FIG. 17 symbolically shows a hole interrupt at 620. This hole interrupt has the highest priority L
1 (level 1). The hole interrupt has this high priority because accurate detection of the hall signal is very important for the quiet running of the motor 39. The hole interrupt interrupts all processes of the function manager 190, as symbolically indicated by arrow 621.

【0150】 ホール割込の下には622にタイマ割込が示されている。このタイマ割込はこ
れより低い優先度L2を有し、矢印623により示すように自分より下位のプロ
セスを全て中断する。正確なコミュテーションは同様にモータの静粛な回転に対
して非常に重要だからである。従ってタイマ割込622は2番目に高い優先度を
有する。
A timer interrupt is shown at 622 below the hole interrupt. This timer interrupt has a lower priority L2 and suspends all processes below it, as indicated by arrow 623. Accurate commutation is likewise very important for quiet running of the motor. Therefore, timer interrupt 622 has the second highest priority.

【0151】 ホール割込とタイマ割込が同時に要求される場合には、これらはその優先度の
順序に従って処理される。
If a hole interrupt and a timer interrupt are requested at the same time, they are processed according to their priority order.

【0152】 機能COMMは次に低い優先度L3を有する。なぜなら、コミュテーションの
際にバス30を介してデータが失われてはならないからである。
The function COMM has the next lower priority L3. This is because data must not be lost via the bus 30 during commutation.

【0153】 機能ZWVは次に低い優先度L4を有する。この機能はS230で要求するこ
とができ、図10(または図21)に示されている。
The function ZWV has the next lower priority L4. This function can be requested in S230 and is shown in FIG. 10 (or FIG. 21).

【0154】 最低位の優先度を有するのは機能RGL(S614)である。なぜならモータ
の回転数はその機械的慣性のため通常は緩慢に変化するからであり、従って制御
機能は通常、時間的にクリティカルでない。しかしステップS610とS614
の順序、従ってそれらの優先度を入れ替えることもできる。
The function RGL (S614) has the lowest priority. This is because the speed of the motor usually changes slowly due to its mechanical inertia, so that the control functions are usually not critical in time. However, steps S610 and S614
Order, and therefore their priorities, can be swapped.

【0155】 このようにしてモータ39の種々異なる“必要性”が所定の階層に配属され、
μC11のリソースがモータの駆動のために理想的に使用される。
In this way, the various “needs” of the motor 39 are assigned to a predetermined hierarchy,
The resources of μC11 are ideally used for driving the motor.

【0156】 ロータ39の磁化エラーを考慮した点火角シフト 図19は、4極アウタロータ39を示す。このロータは半径方向に磁化された
ポール534,535,536,537を有し、これらのポールは図示のように
(象徴的に示した)移行(境界)領域530〜533により相互に分離されてい
る。例としていわゆる台形上の磁化が前提とされている。図20A参照。
FIG. 19 shows a quadrupole outer rotor 39 in consideration of the ignition angle shift in consideration of the magnetization error of the rotor 39. This rotor has radially magnetized poles 534, 535, 536, 537 which are separated from one another by transitional (boundary) regions 530-533 as shown. I have. As an example, a so-called trapezoidal magnetization is assumed. See FIG. 20A.

【0157】 磁化材料の不均質性と磁化装置における不可避の誤差(図示せず)のため磁束
密度の経過はとりわけ移行領域530〜533で正確には規定されず、ロータ毎
にやや異なる。
Due to the inhomogeneity of the magnetized material and unavoidable errors in the magnetizing device (not shown), the course of the magnetic flux density is not precisely defined, especially in the transition regions 530-533, and varies somewhat from rotor to rotor.

【0158】 ロータ39が矢印540の方向にホール発生器40の前を通過して回転すると
仮定すると、ホール発生器40でホール電圧uHが得られる。このホール電圧の
経過は図20Aに分かり易くするため誇張して図示されている。このホール電圧
uHの部分534’がロータポール534(N極)により形成されたものであり
、やや短い。すなわちこのホール電圧のゼロ通過は0゜elとほぼ170゜el
である。しかし所望の角度は0゜elと正確に180゜elである。
Assuming that the rotor 39 rotates in the direction of arrow 540 past the hall generator 40, the hall generator 40 provides a hall voltage uH. The course of this Hall voltage is exaggerated in FIG. 20A for clarity. The portion 534 'of the Hall voltage uH is formed by the rotor pole 534 (N pole) and is slightly shorter. In other words, the zero passage of the Hall voltage is 0 ゜ el and almost 170 ゜ el
It is. However, the desired angle is exactly 180 ° el, which is 0 ° el.

【0159】 ホール電圧の部分535’はロータポール535により生成される。この部分
は170゜elで始まり、ほぼ370゜elで終了する。すなわち過度に長い。
The portion 535 ′ of the Hall voltage is generated by the rotor pole 535. This part starts at 170 ° el and ends at approximately 370 ° el. That is, it is too long.

【0160】 部分536’はロータポール536により生成され、ほぼ370゜elからほ
ぼ550゜elに伸びている。すなわち正しい長さを有するが、位相位置は精確
でない。
The portion 536 'is created by the rotor pole 536 and extends from approximately 370 ° el to approximately 550 ° el. That is, it has the correct length, but the phase position is not accurate.

【0161】 部分537’はロータポール537により生成され、ほぼ550゜elから7
20゜elに伸びている。すなわち過度に短い。720゜elはこのモータでは
再び0゜elに相当する。なぜならロータ39が完全に1回転するからである。
そして電圧経過は図20Aの534’Aに示すように繰り返される。
The portion 537 'is generated by the rotor pole 537 and is approximately 550
It has grown to 20 ゜ el. That is, it is too short. 720 ° el again corresponds to 0 ° el in this motor. This is because the rotor 39 makes one complete rotation.
The voltage course is then repeated as shown at 534'A in FIG. 20A.

【0162】 図20Bは所属の信号HALLを示す。この信号は今説明した磁化エラーを反
映するものである。すなわちその第1部分534”は過度に短く、第2部分53
5”は過度に長く、第3部分536”は位相がずれており、第4部分537”は
過度に短い。角度720゜elの後、部分534”Aが始まるが、この部分は回
転数が一定の場合、部分534”に相当する。
FIG. 20B shows the associated signal HALL. This signal reflects the magnetization error just described. That is, the first portion 534 ″ is excessively short and the second portion 53
5 "is too long, the third portion 536" is out of phase, and the fourth portion 537 "is too short. After an angle of 720 ° el, the portion 534" A begins, but this portion has a higher rotational speed. In certain cases, it corresponds to part 534 ".

【0163】 部分534”と537”は回転数が過度に高いことと間違えられ、部分535
”は回転数が過度に低いことと間違えられる。
The parts 534 ″ and 537 ″ are mistaken for an excessively high speed, and the parts 535 ″
"Is mistaken for an excessively low rotational speed.

【0164】 部分534”を、部分536”に対する時間t_TIの計算に使用すれば、前
の実施例で説明したように部分536”では過度に早期にコミュテーションされ
る。
If the portion 534 "is used to calculate the time t_TI for the portion 536", the portion 536 "is commutated too early as described in the previous embodiment.

【0165】 部分535”を、部分537”に対する時間t_TIの計算に使用すれば、そ
こでは過度に遅くコミュテーションされる。
If the part 535 ″ is used in the calculation of the time t_TI for the part 537 ″, it is commutated too slowly there.

【0166】 このことはモータの不規則な回転につながり、モータノイズが上昇する。This leads to irregular rotation of the motor, and the motor noise increases.

【0167】 従って本発明によれば有利には、信号HALLの部分のホール長が、1ロータ
回転後の部分に対する時間t_TIの計算に使用される。これは図5に参照符号
304,306,308により4極ロータに対して象徴的に例として示されてい
る。例えば図20Bでは部分534”のホール長t_HNは、部分534”Aに
対する時間を計算するのに使用される。これは象徴的に例として542,544
,546で示されている。そうすればこのようなエラーは発生しない。なぜなら
回転数が一定の場合、例えば部分534”と部分534”Aは等しく、従ってエ
ラーが加算されることはないからである。
Thus, according to the invention, the hole length of the portion of the signal HALL is advantageously used for calculating the time t_TI for the portion after one rotor rotation. This is symbolically illustrated in FIG. 5 by reference numerals 304, 306, 308 for a four pole rotor. For example, in FIG. 20B, the hole length t_H N of portion 534 ″ is used to calculate the time for portion 534 ″ A. This is a symbolic example of 542,544
, 546. Then such an error does not occur. This is because, for example, when the rotational speed is constant, the portion 534 "and the portion 534" A are equal, and therefore no error is added.

【0168】 図21は、点火角シフトによるコミュテーションに対して相応に変更された点
火角計算ルーチンを示す。ここでは前記のように有利にはロータ39の磁化エラ
ーの補償が行われる。すでに図10に現れた全ての部材は同じ参照符号を有して
おり、従って再度説明しない。読者はそこの説明を参照されたい。
FIG. 21 shows the ignition angle calculation routine modified accordingly for the commutation due to the ignition angle shift. Here, a compensation for the magnetization errors of the rotor 39 takes place as described above. All components already appearing in FIG. 10 have the same reference numerals and will therefore not be described again. The reader should refer to the description there.

【0169】 ステップ268’で、タイマスタート値t_TIの直接計算(図10のS26
8参照)の代わりに、2つの変数t_4とt_3が付加的に使用され、計算され
たタイマスタート値t_TIを中間記憶する。後続のホール時間t_HNに対し
て使用されるタイマスタート値t_TIにはホール長t_HN-4から計算された
タイマスタート値t_4が配属される。
In step 268 ′, direct calculation of the timer start value t_TI (S26 in FIG. 10)
8), two variables t_4 and t_3 are additionally used to temporarily store the calculated timer start value t_TI. The timer start value t_4 calculated from the hole length t_H N-4 is assigned to the timer start value t_TI used for the subsequent hall time t_H N.

【0170】 続いて計算されたタイマスタート値がシフトされ、これによりこのタイマスタ
ート値は次の点火角計算に対する正しい変数となる。ホール長t_HN-3から計
算された値t_3はt_4の後にシフトされ、瞬時の点火角計算で計算されたタ
イマスタート値(t_H−t_ZW)はt_3に記憶される(ここでt_Hはホ
ール長t_HN-2である)。
Subsequently, the calculated timer start value is shifted so that this timer start value is the correct variable for the next ignition angle calculation. The value t_3 calculated from the hole length t_H N-3 is shifted after t_4, and the timer start value (t_H-t_ZW) calculated in the instantaneous ignition angle calculation is stored in t_3 (where t_H is the hole length t_H). N-2 ).

【0171】 さらにステップS267が新たに挿入される。メモリ変数t_4とt_3は点
火角シフトの遮断の際に(S266:SZW:=0)、値50000にセットさ
れ、これによりこの変数は一義的な状態を有する。
Further, step S267 is newly inserted. The memory variables t_4 and t_3 are set to the value 50000 upon interruption of the ignition angle shift (S266: SZW: = 0), so that these variables have a unique state.

【0172】 図22は、点火角シフトが行われない場合の本発明のコミュテーションに対す
るホール割込ルーチンの例を示す。これは図4に示されたものと同様のものであ
る。各ホール割込の際(図4のY)に、ちょうど実行中のプログラムは中断され
、μC11のいわゆる環境(例えばスタックポインタおよびレジスタ)が記憶さ
れ、この割込に所属する割込ルーチンが呼び出される。割込ルーチンが処理され
ると、このルーチンは命令RETI(Return From Interrupt)を出力する。こ
れに基づきμC11の環境が、割込前と同じように再び形成され、中断されたプ
ログラムがさらに処理される。
FIG. 22 shows an example of a hole interrupt routine for the commutation of the present invention when the ignition angle shift is not performed. This is similar to that shown in FIG. At each hole interrupt (Y in FIG. 4), the program just running is interrupted, the so-called environment (eg stack pointer and registers) of μC11 is stored, and the interrupt routine belonging to this interrupt is called. . When the interrupt routine is processed, this routine outputs an instruction RETI (Return From Interrupt). Based on this, the environment of the μC 11 is formed again as before, and the interrupted program is processed further.

【0173】 この実施例ではホール長HL(図4)の測定に対して同様に16ビットタイマ
CNT_HLが使用される。このタイマは所定のスタート値から始まって連続的
にカウントダウンし、0に達すると計数を継続する場合には再びその最大値にジ
ャンプする。このようにしてリングカウンタのように動作する。このタイマはま
たμC11の構成部材でもある。ホール長HLはここでは回転数制御に対して使
用することができる。
In this embodiment, a 16-bit timer CNT_HL is similarly used for measuring the hole length HL (FIG. 4). The timer counts down continuously starting from a predetermined start value, and jumps to its maximum value again when it reaches 0 when it reaches 0. In this way, it operates like a ring counter. This timer is also a component of μC11. The hole length HL can be used here for speed control.

【0174】 S702で実際ホール長HL(図4参照)が検出される。実際タイマ値t_E
(図4)がタイマCNT_HLから読み出され、記憶された「古い」タイマ値t
_Oの減算により(図4:先行するタイマ割込Yの時点)ホール長HLが計算さ
れる。このためにt_E−t_Oが計算され、結果から二重補数(Zweierkomple
ment)が形成される。このようにしてタイマがその最大値の半分以上をさらに経
過しない場合には常に正しい計数差が得られる。
In step S702, the actual hole length HL (see FIG. 4) is detected. Actual timer value t_E
(FIG. 4) is read from the timer CNT_HL and stored the “old” timer value t
The hole length HL is calculated by subtracting _O (FIG. 4: at the time of the preceding timer interrupt Y). To this end, t_Et_O is calculated and the result is double complement (Zweierkomple).
ment) is formed. In this way, a correct counting difference is always obtained if the timer does not further elapse more than half of its maximum value.

【0175】 これに基づき瞬時のタイマ値t_Eがt_Oに記憶される(S702)。この
実施例で使用されたタイマCNT_HLの分解能は1μsであり、従ってホール
長HLはμs単位で存在する。
Based on this, the instantaneous timer value t_E is stored in t_O (S702). The resolution of the timer CNT_HL used in this embodiment is 1 μs, so the hole length HL exists in μs units.

【0176】 例えばt_O=45000でt_E=35000であれば、ホール長HL=(
45000−35000)=10000が得られ、これは10000μsに相当
する。
For example, if t_O = 45000 and t_E = 35000, the hole length HL = (
45,000-35000) = 10000, which corresponds to 10,000 μs.

【0177】 次のステップではコミュテーションが実行される。S704でHALL=1(
HIGH)か否かが検査される。HALL=1であればS710でOUT2がL
OWにセットされる。今やOUT1とOUT2がLOWであるから、S712で
時間的なコミュテーションギャップが挿入される。これはコミュテーションの際
にブリッジ回路37での短絡を回避するためである。コミュテーションギャップ
は例えば50μsの持続時間を有する。S714でOUT1がHIGHにセット
される。S716では続いてμC11のポートHALLが、これがどちらのエッ
ジでホール割込HALL_INTをトリガすべできあるかがコンフィギュレート
される。このエッジは、HIGHからLOWへの移行時(下降エッジ)、または
LOWからHIGHへの移行時(上昇エッジ)に割込をトリガするように調整で
きる。分岐S710からS716でホール信号はHIGHであるから、ポートH
ALLは下降エッジ、すなわちHIGHからLOWへの移行時の割込に調整しな
ければならない。これにより次のホール変化の際に再びホール割込がトリガされ
る。このことはS716で行われる。
In the next step, commutation is performed. In S704, HALL = 1 (
HIGH) is checked. If HALL = 1, OUT2 is L at S710.
Set to OW. Since OUT1 and OUT2 are now LOW, a temporal commutation gap is inserted in S712. This is to avoid a short circuit in the bridge circuit 37 during commutation. The commutation gap has a duration of, for example, 50 μs. At S714, OUT1 is set to HIGH. In step S716, the port HALL of the μC 11 is configured on which edge this can trigger the hole interrupt HALL_INT. This edge can be adjusted to trigger an interrupt on a HIGH to LOW transition (falling edge) or on a LOW to HIGH transition (rising edge). Since the Hall signal is HIGH in branches S710 to S716, the port H
ALL must adjust to the falling edge, ie, the interrupt on the transition from HIGH to LOW. This triggers a hole interrupt again at the next hole change. This is performed in S716.

【0178】 S704でHALL=0(LOW)であれば、S720,S722,S724
で同様に反対のコミュテーションが行われ、S726でHALL_INTが反対
にセットされる。S730で図20に従いホール割込ルーチンを去る。
If HALL = 0 (LOW) in S704, S720, S722, S724
In the same way, the opposite commutation is performed, and HALL_INT is set to the opposite in S726. In step S730, the hall interrupt routine is left according to FIG.

【0179】 図23はn>300回転/分の場合、例えば2000回転/分の場合のコミュ
テーション経過を概略的に示す。従ってこの場合は点火角シフトが行われる。
FIG. 23 schematically shows the commutation process for n> 300 revolutions / minute, for example, for 2000 revolutions / minute. Therefore, in this case, an ignition angle shift is performed.

【0180】 図23Aにはロータ位置信号HALLが示されている。この信号はそれぞれ位
置HN、HN+1、HN+2でロータ位置に依存する割込(図8)をトリガする。すな
わちホール割込は図4のYで出力される。
FIG. 23A shows the rotor position signal HALL. This signal triggers a rotor position dependent interrupt (FIG. 8) at positions H N , H N + 1 , H N + 2 respectively. That is, the hole interrupt is output at Y in FIG.

【0181】 ホール割込HNから始まってタイマCNT_HLにより時間t_TIが測定さ
れる。この時間は式(6)にしたがって値t_HNとt_ZWから計算されたも
のである。値t_ZWはすでに述べたようにバス30を介して変更することがで
きる。
Starting from the hole interruption H N, the time t_TI is measured by the timer CNT_HL. This time is calculated from the values t_HN and t_ZW according to equation (6). The value t_ZW can be changed via the bus 30 as already described.

【0182】 時点TN+1でタイマCNT_HLは値0に達し、図11に従いモータ制御割込
ルーチン、すなわちタイマ割込をトリガする。
At time T N + 1 , the timer CNT_HL reaches the value 0, and triggers the motor control interrupt routine, that is, the timer interrupt according to FIG.

【0183】 図11のS310に従い、時点TN+1でOUT2(図21B)とOUT1(図
21C)の両方がゼロにされる。すなわち巻線38は電流供給から分離され、コ
ミュテーションギャップt_Gの後、(プログラムステップS312,S314
,S316により作用され)S322で信号OUT1がHIGHにセットされる
。なぜならHALL=1だからである。一方、OUT2はステップS310で記
憶されたようにLOWに留まる。OUT1=HIGHの意味するのは、図1のト
ランジスタ141と144が導通することである。
According to S310 of FIG. 11, at time T N + 1 , both OUT2 (FIG. 21B) and OUT1 (FIG. 21C) are set to zero. That is, the winding 38 is separated from the current supply, and after the commutation gap t_G (program steps S312 and S314).
, S316) the signal OUT1 is set HIGH at S322. This is because HALL = 1. On the other hand, OUT2 remains LOW as stored in step S310. OUT1 = HIGH means that the transistors 141 and 144 of FIG. 1 are conducting.

【0184】 同じように時点TN+2で、図11のルーチンのステップS310により2つの
信号OUT1とOUT2がLOWにセットされる。そして引き続きコミュテーシ
ョンギャップt_Gの後、値OUT2がHIGHにセットされる。なぜならHA
LL=0だからである。図11のステップS318,S322参照。これに対し
OUT1はステップS310で記憶された値LOWに留まる。このようにして図
1のトランジスタ142と143が導通する。
Similarly, at time T N + 2 , two signals OUT1 and OUT2 are set to LOW in step S310 of the routine in FIG. Then, after the commutation gap t_G, the value OUT2 is set to HIGH. Because HA
This is because LL = 0. See steps S318 and S322 in FIG. In contrast, OUT1 remains at the value LOW stored in step S310. Thus, the transistors 142 and 143 of FIG. 1 conduct.

【0185】 図24は下部に信号HALLを、上部にただ一つの固定子巻線38の電流i_
Mを示す。図24では点火角シフトが遮断される。すなわちt_ZW=0である
。コミュテーションの後、時点HN(信号HALLの変化)で電流i_Mが緩慢
に変化することがわかる。従ってこの電流はこの場合小さな振幅にしか達せず、
すなわちモータMの形成する出力は低い。
FIG. 24 shows the signal HALL at the bottom and the current i_ of the single stator winding 38 at the top.
M. In FIG. 24, the ignition angle shift is cut off. That is, t_ZW = 0. After the commutation, it can be seen that the current i_M changes slowly at the time point H N (change of the signal HALL). Therefore, this current only reaches a small amplitude in this case,
That is, the output generated by the motor M is low.

【0186】 図25も下部に信号HALLを、上部に電流i_M(図1)を示す。しかしこ
の場合は早期のコミュテーション(早期点火)が行われる。すなわち電流i_M
は時間t_ZWだけホール変化HNより進んでコミュテーションされる。電流i
_Mはコミュテーションの後、直ちに非常に迅速に変化し、図24の場合よりも
格段に大きな振幅に達することが明りょうである。すなわちモータMはこの場合
、比較的に大きな出力を形成し、従って比較的に高い回転数に達することができ
る。コミュテーションは図25の場合、信号HALLの変化より約15゜el進
んでいる。
FIG. 25 also shows the signal HALL at the bottom and the current i_M (FIG. 1) at the top. However, in this case, early commutation (early ignition) is performed. That is, the current i_M
Is commutated ahead of the hole change H N by the time t_ZW. Current i
It is clear that _M changes very quickly immediately after commutation, reaching a much larger amplitude than in FIG. In this case, the motor M produces a relatively large output and can therefore reach a relatively high rotational speed. In the case of FIG. 25, the commutation is advanced by about 15 ゜ el from the change of the signal HALL.

【0187】 使用された構成部材の値に対する典型的な例を表で示す: コンデンサ: 135 1.5nF 127,152 10nF 99,110,166,167 33nF 154 100nF タンタルコンデンサ 3.3μF 抵抗: 140 3Ω 162,163 47Ω 153,155 1kΩ 133,136 2.2kΩ 106 3.3kΩ 164,165 4.7kΩ 123,131,132 10kΩ 172,173 22kΩ 114,126 33kΩ 134 47kΩ 101,112,128,169 100kΩ npnトランジスタ150 BC846 pnpトランジスタ168 BC856B コンパレータ108,120,130 LM2901D ホールセンサ40 HW101A EEPROM26 2-Wire Serial CMOS EEPROM AT24C01(ATEMEL) マイクロコントローラ11 COP842CJ (Nat. Semicond.)A typical example for the values of the components used is shown in the table: Capacitor: 135 1.5 nF 127, 152 10 nF 99, 110, 166, 167 33 nF 154 100 nF Tantalum capacitor 3.3 μF Resistance: 140 3Ω 162 , 163 47Ω 153,155 1kΩ 133,136 2.2kΩ 106 3.3kΩ 164,165 4.7kΩ 123,131,132 10kΩ 172,173 22kΩ 114,126 33kΩ 134 47kΩ 101,112,128,169 100kΩ npn transistor BC846 pnp transistor 168 BC856B Comparator 108, 120, 130 LM2901D Hall sensor 40 HW101A EEPROM 26 2-Wire Serial CMOS EEPROM AT24C01 (ATE EL) micro-controller 11 COP842CJ (Nat. Semicond.)

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は、本発明の実施例の例としての概観図である。FIG. 1 is an overview diagram as an example of an embodiment of the present invention.

【図2】 図2は、μC COP842CJのピン配列図である。FIG. 2 is a pin layout diagram of μC COP842CJ.

【図3】 図3は、ホール信号を処理するための構成部材を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing components for processing a hall signal.

【図4】 図4は、点火角シフトを行わない際のホール信号とコミュテーションの線図で
ある。
FIG. 4 is a diagram of Hall signals and commutation when ignition angle shift is not performed.

【図5】 図5は、信号HALLから導出された値に基づき(早期)コミュテーション時
点TNの計算を行うことを説明するための概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining that the (early) commutation time T N is calculated based on a value derived from a signal HALL.

【図6】 図6Aと図6Bは、タイマ割込が行われないときのホール長の計算を示す線図
である。
FIGS. 6A and 6B are diagrams showing hole length calculations when a timer interrupt is not performed.

【図7】 図7Aと図7Bは、タイマ割込が存在する際のホール長の計算を示す線図であ
る。
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing hole length calculations when a timer interrupt is present.

【図8】 図8(A)は図9(B)と共に、点火角シフトによるホール割込ルーチンのフ
ローチャートである。
FIG. 8A is a flowchart of a hole interruption routine based on an ignition angle shift, together with FIG. 9B.

【図9】 図9(B)は、図8Aに続き、点火角シフトによるホール割込ルーチンのフロ
ーチャートである。
FIG. 9B is a flowchart of the hole interrupt routine based on the ignition angle shift, following FIG. 8A.

【図10】 図10は、点火角計算ルーチンのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an ignition angle calculation routine.

【図11】 図11は、点火角計算によるタイマ割込ルーチンのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of a timer interrupt routine based on ignition angle calculation.

【図12】 図12は、モータ起動時のホール信号の線図である。FIG. 12 is a diagram of a hall signal at the time of starting the motor.

【図13】 図13(A)は図14(B)と共に、ホール信号と、駆動機能の所属の変数と
を示す図である。
FIG. 13 (A) is a diagram showing, together with FIG. 14 (B), a Hall signal and a variable to which a drive function belongs.

【図14】 図14(B)は、図13(A)に続き、ホール信号と、駆動機能の所属の変数
とを示す図である。
FIG. 14B is a diagram, following FIG. 13A, showing a Hall signal and a variable to which a drive function belongs.

【図15】 図15は、電子コミュテーション式モータの制御と駆動に重要な部分を示す回
路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an important part for controlling and driving the electronic commutation type motor.

【図16】 図16は、EEPROMの制御と、バス30を介したデータ接続に重要な部分
を示す回路図である。
FIG. 16 is a circuit diagram showing an important part for controlling the EEPROM and for data connection via the bus 30.

【図17】 図17は、機能マネージャの有利な実施例の概略図である。FIG. 17 is a schematic diagram of an advantageous embodiment of the function manager.

【図18】 図18は、機能マネージャで使用される機能レジスタの概略図である。FIG. 18 is a schematic diagram of a function register used in the function manager.

【図19】 図19は、4極アウタロータの永久磁石の概略図である。FIG. 19 is a schematic view of a permanent magnet of a four-pole outer rotor.

【図20】 図20AとBは、図19のアウタロータの磁化エラーの作用を説明するための
概略図である。
FIGS. 20A and 20B are schematic diagrams for explaining the effect of a magnetization error of the outer rotor of FIG. 19;

【図21】 図21は、図10と同様の、しかし有利な形態に変形された点火角計算のフロ
ーチャートである。
FIG. 21 is a flowchart of the ignition angle calculation similar to FIG. 10, but modified in an advantageous manner.

【図22】 図22は、図4に示したようなコミュテーションに対するホール割込ルーチン
のフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart of a hole interrupt routine for the commutation as shown in FIG. 4;

【図23】 図23は、コミュテーション時点が電子的に早期にシフトされた場合に対する
コミュテーション経過の概略図である。
FIG. 23 is a schematic diagram of the commutation process for the case where the commutation point is electronically shifted earlier.

【図24】 図24は、信号HALLとモータ巻線の電流i_Mの時間経過を示す線図であ
り、ここではコミュテーション時点の早期方向へのシフトを行わない。
FIG. 24 is a diagram showing the elapse of time between the signal HALL and the current i_M of the motor winding. Here, the shift in the commutation time is not performed in the early direction.

【図25】 図25は、信号HALLとモータ巻線の電流i_Mの時間経過を示す線図であ
り、ここではコミュテーション時点の早期方向へのシフトを行う。
FIG. 25 is a diagram showing the elapse of time between the signal HALL and the current i_M of the motor winding. Here, a shift in the commutation time is performed in an early direction.

【その他】[Other]

電子化様式に伴う図面番号の変更について 図8A,8Bを図8(A),図9(B)とし、図12A,12Bを図13(A
),図14(B)とし、その他の図は対応してくり下げを行った。明細書、特許
請求の範囲の対応記載も図番を対応修正した。以下に対照表を示す。
8A and 8B are changed to FIGS. 8A and 9B, and FIGS. 12A and 12B are changed to FIG. 13A.
) And FIG. 14B, and the other figures are correspondingly lowered. Corresponding descriptions in the description and the claims have also been corrected. The control table is shown below.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB ,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ, DE,DK,EE,ES,FI,GB,GD,GE,G H,GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP ,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR, LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,M W,MX,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD ,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR, TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU,ZW (72)発明者 ホルンバーガー、イェルク ドイツ連邦共和国 D−72280 ドルンシ ュテッテン ノッテンタール 1 (72)発明者 イエスケ、フランク ドイツ連邦共和国 D−78112 ザンクト ゲオルゲン フリートリッヒ−エバート −シュトラーセ 13 (72)発明者 ラッペンエッカー、ハーマン ドイツ連邦共和国 D−78147 フェーレ ンバッハ クランケンハウスシュトラーセ 26 (72)発明者 カルヴァート、アルノ ドイツ連邦共和国 D−78628 ロットヴ ァイル グロスホーフェンシュトラーセ 10 Fターム(参考) 5H560 BB02 BB12 DA02 DB14 DC01 DC12 EC02 GG04 JJ02 RR06 TT02 TT13 TT15 UA02 XA02 XA12 XA15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE ), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SL, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY , CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP , KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN, MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZW (72) Inventor Hornberger, Jörg Germany D-72280 Dorundshutten Nottental 1 (72) Inventor Yeske, Frank Germany D-78112 Sankt Georgen Friedrich-Ebert-Strasse 13 (72) Inventor Rappenecker, Harman Germany D-78147 Ferenbach-Crankenhaus Strasse 26 ( 72) Inventor Calvert, Arno Germany D-78628 Rottweil Groshofenstraße 1 0 F term (reference) 5H560 BB02 BB12 DA02 DB14 DC01 DC12 EC02 GG04 JJ02 RR06 TT02 TT13 TT15 UA02 XA02 XA12 XA15

Claims (29)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステータと、ロータ(39)と、モータのコミュテーション
を制御するのに用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイク
ロコントローラ(11)(以下マイクロプロセッサと称する)とを有する電子コ
ミュテーション式モータであって、 ロータ(39)の回転数に実質的に反比例する時間量(t_H)を検出するた
めの装置と、 前記時間量(t_H)に依存する時間(t_TI)を計算するための装置と、 モータ制御割込ルーチン(図11)を所定のロータ位置からの時間間隔(t_
TI)でトリガするための装置とを有し、 前記時間間隔は、検出された時間量(t_H)に依存する時間(t_TI)に
相応し、 前記モータ制御割込ルーチンは、モータのコミュテーションに作用を及ぼす(
Bewirken)プログラムステップ(S310,S318,S320,S322)を
含む、 ことを特徴とする電子コミュテーション式モータ。
1. An electronic commutation having a stator, a rotor (39) and a program-controlled microprocessor or microcontroller (11) used to control commutation of the motor. An apparatus for detecting an amount of time (t_H) substantially inversely proportional to the number of revolutions of a rotor (39), and for calculating a time (t_TI) dependent on the amount of time (t_H). The device and the motor control interrupt routine (FIG. 11) are executed at a time interval (t_
A device for triggering at TI), the time interval corresponding to a time (t_TI) dependent on the detected amount of time (t_H), the motor control interrupt routine Have an effect (
Bewirken). An electronic commutation type motor including a program step (S310, S318, S320, S322).
【請求項2】 モータ制御割込ルーチン(図11)は、検出された時間量に
依存する時間が(t_TI)が、モータが実際に所定の角度経路を通過するのに
必要な時間(t_H)より大きい場合、コミュテーションへ作用を及ぼすことを
阻止するプログラムステップ(S304,S306)を含む、請求項1記載のモ
ータ。
2. The motor control interrupt routine (FIG. 11) determines that the time (t_TI) that depends on the amount of time detected is the time (t_H) required for the motor to actually pass through a predetermined angular path. 2. The motor according to claim 1, comprising a program step (S304, S306) for preventing the commutation from acting if it is larger.
【請求項3】 ロータ位置に依存する割込ルーチン(図8,9)を所定のロ
ータ位置でトリガする装置を有する、請求項2記載のモータ。
3. The motor according to claim 2, further comprising a device for triggering a rotor position-dependent interrupt routine (FIGS. 8, 9) at a predetermined rotor position.
【請求項4】 ロータの回転数に実質的に反比例する時間量を検出するため
に、ロータ位置に依存する割込ルーチン(図8,9)により制御可能なタイマ(
CNT_HL)が設けられている、請求項3記載のモータ。
4. A timer controllable by an interrupt routine (FIGS. 8 and 9) dependent on the rotor position to detect an amount of time substantially inversely proportional to the number of revolutions of the rotor.
The motor according to claim 3, further comprising: (CNT_HL).
【請求項5】 タイマ(CNT_HL)はモータ制御割込ルーチン(図11
)をトリガするようにも構成されている、請求項4記載のモータ。
5. A timer (CNT_HL) controls a motor control interrupt routine (FIG. 11).
5. The motor according to claim 4, wherein the motor is also configured to trigger:
【請求項6】 タイマ(CNT_HL)には、ロータ位置に依存する割込(
図8,9)の間に第1の所定の計数値がロード可能であり、 該計数値は、検出された時間量(t_H)に依存する時間間隔(t_TI)に
相応し、 前記第1の所定の計数値を計数した後、モータ制御割込(図11)が作用を及
ぼす、請求項5記載のモータ。
6. A timer (CNT_HL) includes an interrupt (
8 and 9), a first predetermined count value can be loaded, said count value corresponding to a time interval (t_TI) that depends on the detected amount of time (t_H); 6. The motor according to claim 5, wherein a motor control interrupt (FIG. 11) acts after counting a predetermined count value.
【請求項7】 ロータ位置に依存する割込(図8,9)はモータ制御割込(
図11)よりも高い優先度を有する、請求項1から6までのいずれか1項または
複数記載のモータ。
7. An interrupt depending on the rotor position (FIGS. 8 and 9) is a motor control interrupt (FIG.
Motor according to one or more of claims 1 to 6, having a higher priority than in Fig. 11).
【請求項8】 タイマ(CNT_HL)には、モータ制御割込(図11:S
302)の間に所定の計数値(t_AR)がロード可能であり、 当該ロード過程に続いてロータ位置に依存する次の割込(図8,9)まで計数
が行われ、これにより所定の計数値(t_AR)と、ロータ位置に依存する次の
割込(図8,9)に達した際の計数状態(t_E)との差を形成することによっ
て、当該割込過程間の時間間隔(図7A:t_1)が検出される、請求項4から
7までのいずれか1項または複数記載のモータ。
8. The timer (CNT_HL) has a motor control interrupt (FIG. 11: S
During the period 302), a predetermined count value (t_AR) can be loaded, and following the loading process, counting is performed until the next interrupt (FIGS. 8 and 9) depending on the rotor position, whereby the predetermined count By forming the difference between the numerical value (t_AR) and the count state (t_E) when the next interrupt (FIGS. 8 and 9) depending on the rotor position is reached, the time interval between the interrupting processes (FIG. 8). The motor according to any one of claims 4 to 7, wherein 7A: t_1) is detected.
【請求項9】 前記所定の計数値(t_AR)をロードするためにオートリ
ロードレジスタ(AR)が設けられており、 該オートリロードレジスタは第1の所定の計数値(t_TI)を記憶し、タイ
マ(CNT_HL)にモータ制御割込(図11)の間に所定の計数値として供給
する、請求項8記載のモータ。
9. An auto-reload register (AR) for loading the predetermined count value (t_AR), the auto-reload register storing a first predetermined count value (t_TI), and a timer 9. The motor according to claim 8, wherein (CNT_HL) is supplied as a predetermined count value during a motor control interrupt (FIG. 11).
【請求項10】 電子コミュテーション式モータを回転数に依存してコミュ
テーションするための方法であって、 該モータはステータとロータとを有し、さらにモータのコミュテーションの制
御に用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントロ
ーラ(以下、マイクロプロセッサと称する)を有する形式のものである方法にお
いて、 a)ロータの回転数に実質的に反比例する時間量(t_H)を検出し; b)該時間量(t_H)から所定の計算規則に従って計数値(t_TI)を計算
し; c)所定の第1のロータ位置から始めて、前記計算された計数値に相応する第1
の時間を測定し; d)該第1の時間が経過した後、コミュテーション(TN)をトリガし; e)これに続いて所定の第2のロータ位置に達するまでの第2の時間(t_1)
を測定し; f)第1の時間と第2の時間を加算し、その和を少なくとも1つの補正係数によ
り補正し又は補正することなく、モータの回転数に実質的に反比例する時間量(
t_H)として使用する、 ことを特徴とする方法。
10. A method for commutating an electronic commutation type motor depending on the number of revolutions, the motor having a stator and a rotor, further comprising a program control for controlling commutation of the motor. A) detecting the amount of time (t_H) substantially inversely proportional to the number of revolutions of the rotor; b) detecting the time; Calculating a count value (t_TI) from the quantity (t_H) according to a predetermined calculation rule; c) starting from a predetermined first rotor position, a first value corresponding to said calculated count value.
D) after the first time has elapsed, triggering commutation (T N ); e) a subsequent second time until reaching a predetermined second rotor position ( t_1)
F) adding the first time and the second time and correcting or not correcting the sum by at least one correction factor, the amount of time substantially inversely proportional to the rotational speed of the motor (
t_H).
【請求項11】 前記所定の計算規則は減算ステップを有し、 該減算ステップでは、ロータの回転数に実質的に反比例する時間量(t_H)
から所定の時間(t_ZW)を減算する、請求項10記載の方法。
11. The predetermined calculation rule includes a subtraction step, wherein the amount of time (t_H) is substantially inversely proportional to the number of revolutions of the rotor.
11. The method according to claim 10, wherein a predetermined time (t_ZW) is subtracted from.
【請求項12】 前記計算された計数値(t_TI)に相応する第1の時間
が、所定の第1のロータ位置と所定の第2のロータ位置との時間間隔よりも大き
い場合、当該2つのロータ位置間の時間間隔を直接検出し、モータの回転数に実
質的に反比例する時間量(t_H)として用いる(S256)、請求項10また
は11記載の方法。
12. When the first time corresponding to the calculated count value (t_TI) is larger than the time interval between a predetermined first rotor position and a predetermined second rotor position, the two times are determined. The method according to claim 10 or 11, wherein the time interval between the rotor positions is directly detected and used as an amount of time (t_H) substantially inversely proportional to the rotational speed of the motor (S256).
【請求項13】 モータの回転数に実質的に反比例する時間量(t_H)を
最小回転数に相応する所定の値(t_SZW)と比較し(図10:S264)、 比較結果に相応する論理値(SZW)を中間記憶し(図10:S266)、 当該論理値(SZW)が所定の値である場合、第1の時間(t_TI)の経過
後に行われるコミュテーションのトリガを抑圧する(図11:S304,S30
6)、請求項10から12までのいずれか1項または複数記載の方法。
13. A time value (t_H) substantially inversely proportional to the rotation speed of the motor is compared with a predetermined value (t_SZW) corresponding to the minimum rotation speed (FIG. 10: S264), and a logical value corresponding to the comparison result (SZW) is intermediately stored (FIG. 10: S266), and when the logical value (SZW) is a predetermined value, the trigger of commutation performed after the lapse of the first time (t_TI) is suppressed (FIG. 11). : S304, S30
6) The method according to any one or more of claims 10 to 12.
【請求項14】 所定のロータ位置に達する際、ロータ位置に依存する割込
を割込ルーチン(図8A,9B)により実行し、 当該割込ルーチンの開始時に、時間測定に用いるタイマ(CNT_HL)を停
止し(S202)、その瞬時値を変数(t_E)に記憶する、請求項10から1
3までのいずれか1項または複数記載の方法。
14. When a predetermined rotor position is reached, an interrupt depending on the rotor position is executed by an interrupt routine (FIGS. 8A and 9B), and a timer (CNT_HL) used for time measurement at the start of the interrupt routine. Is stopped (S202), and its instantaneous value is stored in a variable (t_E).
4. The method according to any one or more of three.
【請求項15】 ロータ位置に依存する割込ルーチンでは、時間測定に用い
るタイマ(CNT_HL)に、その停止(S202)より時間的に後で、所定の
計算規則に従って前もって計算された計数値(t_TI)をロードし、そしてス
タートさせる(図9B:S238)、請求項14記載の方法。
15. In an interrupt routine depending on the rotor position, a timer (CNT_HL) used for time measurement is provided with a count value (t_TI) calculated beforehand in accordance with a predetermined calculation rule in time after the stop (S202). 15.) The method according to claim 14, wherein the method comprises loading and starting (Fig. 9B: S238).
【請求項16】 時間測定に用いるタイマ(CNT_HL)の停止とそのス
タートの間の時間間隔を補正係数(t_CORR)として、モータの回転数に実
質的に反比例する時間量(t_H)を検出する際に使用する、請求項14または
15記載の方法。
16. A method for detecting a time amount (t_H) substantially inversely proportional to the rotation speed of a motor by using a time interval between a stop and a start of a timer (CNT_HL) used for time measurement as a correction coefficient (t_CORR). The method according to claim 14 or 15, which is used for:
【請求項17】 所定の第1ロータ位置から測定され、計算された計数値(
t_TI)に相応する第1の時間を、該第1の時間の実際の測定が行われる時点
よりもほぼロータ1回転前の時点で検出された、ロータの回転数に実質的に反比
例する時間量から計算する、請求項10から16までのいずれか1項または複数
記載の方法。
17. A count value calculated from a predetermined first rotor position and calculated (
t_TI) is determined by the amount of time substantially inversely proportional to the number of revolutions of the rotor, which is detected approximately one revolution before the actual rotation of the first time. 17. A method according to any one or more of claims 10 to 16, wherein the method is calculated from:
【請求項18】 時間的にクリティカルでない少なくとも1つの方法ステッ
プをサブルーチン(図10)として構成し、 該サブルーチンは、プロセッサ時間が使用可能であるとき(図17)プログラ
ム経過に呼び出される、請求項10から17までのいずれか1項または複数記載
の方法。
18. The method according to claim 10, wherein at least one method step which is not critical in time is configured as a subroutine (FIG. 10), said subroutine being called during the course of the program when processor time is available (FIG. 17). 18. The method according to any one or more of claims 17 to 17.
【請求項19】 モータの回転数に実質的に反比例する時間量(t_H)の
計算と、第1の時間の測定の基礎となる計数値(t_TI)の計算とを前記のよ
うなサブルーチンで行う(図10)、請求項18記載の方法。
19. The calculation of the amount of time (t_H) substantially inversely proportional to the number of revolutions of the motor and the calculation of the count value (t_TI) which is the basis of the measurement of the first time are performed by the above-described subroutine. The method according to claim 18, (FIG. 10).
【請求項20】 計算に必要な少なくとも1つのパラメータ(t_ZW)を
、モータに配属された不揮発性メモリ(26)からマイクロプロセッサ(11)
のRAM(25)にロードする、請求項10から19までのいずれか1項または
複数記載の方法。
20. At least one parameter (t_ZW) required for calculation is obtained from a non-volatile memory (26) assigned to a motor and a microprocessor (11).
20. A method according to any one of claims 10 to 19, wherein the method loads into a RAM (25).
【請求項21】 不揮発性メモリ(26)にはバス(30)が配属されてお
り、 該バスを介して少なくとも1つのパラメータが不揮発性メモリ(26)で変更
可能である、請求項20記載の方法。
21. The nonvolatile memory (26) is associated with a bus (30), via which at least one parameter can be changed in the nonvolatile memory (26). Method.
【請求項22】 ステータとロータ(39)と、モータ(M)のコミュテー
ションの制御に用いる、プログラム制御されるマイクロプロセッサまたはマイク
ロコントローラ(11)(以下、マイクロプロセッサと称する)とを有する電子
コミュテーション式モータにおいて、 少なくとも1つの所定のロータ位置で、タイマ(CNT_HL)が所定のスタ
ート値(t_TI)によりスタートし、 該タイマ(CNT_HL)は、スタート値(t_TI)に依存する時間の経過
後、割込(図11)をマイクロプロセッサ(11)のプログラムにおいてトリガ
し、 当該割込中にモータ(M)のコミュテーション(図11:S318,S320
,S322)が行われる、 ことを特徴とするモータ。
22. An electronic communi- cation having a stator and a rotor (39) and a program-controlled microprocessor or microcontroller (11) used for controlling commutation of the motor (M). In the attraction motor, at at least one predetermined rotor position, a timer (CNT_HL) is started by a predetermined start value (t_TI), and the timer (CNT_HL) is activated after a lapse of time depending on the start value (t_TI). An interrupt (FIG. 11) is triggered in the program of the microprocessor (11), and commutation of the motor (M) during the interrupt (FIG. 11: S318, S320).
, S322) is performed.
【請求項23】 タイマ(CNT_HL)のスタート値(t_TI)は回転
数に依存する時間(t_H)の関数であり、 当該時間は、ロータがコミュテーションに先行する時間領域において所定の回
転角度だけ回転するのに要した時間である、請求項22記載のモータ。
23. A start value (t_TI) of a timer (CNT_HL) is a function of a time (t_H) that depends on a rotation speed, and the time is determined by rotating a rotor by a predetermined rotation angle in a time domain preceding commutation. 23. The motor of claim 22, which is the time taken to perform.
【請求項24】スタート値(t_TI)を計算するために、所定の時間(t
_ZW)を回転数に依存する時間(t_H)から減算する、請求項23記載のモ
ータ。
A predetermined time (t) for calculating a start value (t_TI).
24. The motor according to claim 23, wherein _ZW) is subtracted from a time (t_H) dependent on the rotation speed.
【請求項25】 電子コミュテーション式モータ(M)における回転数に依
存する量を検出する方法であって、 該モータは、ステータと、永久磁石ロータ(39)と、該ロータにより制御さ
れる電流磁気(galvanomagnetisch)型センサ(40)と、マイクロプロセッサ
またはマイクロコントローラ(以下、マイクロプロセッサと称する)と、該マイ
クロプロセッサに配属された制御プログラムと、タイマ(CNT_HL)とを有
する形式のものである方法において、 a)電流磁気型センサ(40)の出力信号を矩形信号(HALL)に変換し; b)該矩形信号(HALL)の所定の信号変化をマイクロプロセッサにより検出
し、制御プログラムによりそれぞれロータ位置に依存する割込(図4:Y)に変
換し; c)ロータ位置に依存する割込(Y)の際に、タイマの第1の計数状態(図4:
t_0)を保持し; d)後続のロータ位置に依存する割込(Y)の際に、タイマの第2の計数状態を
保持し; e)前記2つの計数状態の差から回転数に依存する量として、ロータ(39)が
所定の回転角度を回転通過するのに必要(図4,図22)とする時間に相応する
値(図4:HL)を検出する、 ことを特徴とする方法。
25. A method for detecting a speed-dependent quantity in an electronic commutation motor (M), the motor comprising a stator, a permanent magnet rotor (39), and a current controlled by the rotor. A method which is of the type comprising a magnetic (galvanomagnetisch) sensor (40), a microprocessor or microcontroller (hereinafter microprocessor), a control program assigned to the microprocessor, and a timer (CNT_HL). A) converting the output signal of the galvanomagnetic sensor (40) into a rectangular signal (HALL); b) detecting a predetermined signal change of the rectangular signal (HALL) by a microprocessor, and controlling the rotor position by a control program. C) depending on the rotor position (Y: FIG. 4: Y) ), The first counting state of the timer (FIG. 4:
d) holding the second counting state of the timer in the event of a subsequent rotor position-dependent interrupt (Y); e) depending on the rotational speed from the difference between the two counting states. Detecting a value (HL in FIG. 4: HL) corresponding to the time required for the rotor (39) to rotate through a predetermined rotation angle (FIGS. 4 and 22).
【請求項26】 ステータ(38)と、ロータ(39)と、モータ(M)の
コミュテーションを制御するために用いる、プログラム制御されるマクロプロセ
ッサまたはマイクロコントローラ(11)(以下、マイクロプロセッサと称する
)と、ロータ位置発生器(40,41)とを有する電子コミュテーション式モー
タであって、 前記ロータ位置発生器の出力信号は、マイクロプロセッサ(11)による評価
のために、該マイクロプロセッサの割込能力のある入力端子に供給され、該マイ
クロプロセッサで処理され、 マイクロプロセッサの少なくとも1つの出力端子にて、ロータ位置発生器(4
0,41)の信号に対してシフト時間だけシフトされた制御信号(OUT1、O
UT2)をモータのコミュテーションのために送出し、 前記シフト時間の持続時間は回転数の所定の関数である、 ことを特徴とする電子コミュテーション式モータ。
26. A program-controlled macro-processor or micro-controller (11) used to control the commutation of the stator (38), the rotor (39) and the motor (M) (hereinafter microprocessor). ) And a rotor position generator (40, 41), the output signal of said rotor position generator being divided by said microprocessor for evaluation by said microprocessor (11). The input signal is supplied to an input terminal capable of inputting and processed by the microprocessor. At least one output terminal of the microprocessor outputs the rotor position generator (4
0, 41), the control signals (OUT1, O2) shifted by the shift time.
UT2) for commutation of the motor, wherein the duration of the shift time is a predetermined function of the number of revolutions.
【請求項27】 マイクロコントローラ(11)は割込能力のあるタイマ(
CNT_HL)を少なくとも1つ有し、 該タイマによって、制御信号の出力として機能するマイクロプロセッサの少な
くとも1つの出力を制御する、請求項26記載の電子コミュテーション式モータ
(M)。
27. A microcontroller (11) comprising a timer (
27. The electronic commutated motor (M) of claim 26, comprising at least one CNT_HL), wherein the timer controls at least one output of a microprocessor that functions as an output of a control signal.
【請求項28】 タイマ(CNT_HL)には所定の状態の際に自動的に値
(t_AR)が後ロードされ、該タイマは新たにスタートされる、請求項27記
載の電子コミュテーション式モータ(M)。
28. The electronic commutation motor (M) according to claim 27, wherein the timer (CNT_HL) is automatically post-loaded with the value (t_AR) in a predetermined state, and the timer is newly started. ).
【請求項29】 マイクロプロセッサは、ロータ位置発生器(40,41)
の信号(HALL)の各変化の際に割込をトリガし、 当該モータにおいてはタイマ(CNT_HL)と割込がホール長(HL)の測
定に使用される、請求項26または27記載の電子コミュテーション式モータ(
M)。
29. A microprocessor comprising: a rotor position generator (40, 41);
28. The electronic communi- cation of claim 26 or 27, wherein an interrupt is triggered on each change of the signal (HALL) of the motor, the timer (CNT_HL) and the interrupt being used for measuring the hole length (HL) in the motor. Stationary motor (
M).
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Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6611117B1 (en) * 2000-04-21 2003-08-26 Minebea Co., Ltd. Drive circuit for a brushless DC motor
DE10161993A1 (en) * 2000-12-28 2002-07-04 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Procedure for control of physical parameter with two-pulse electronically commutated motor has current passed to stator winding by so-called block control in form of current blocks which are controlled by control signals
DE10161994A1 (en) 2000-12-28 2002-07-04 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Procedure for control of commutation of electronically commutated motor has time calculated in prognostic fashion which rotor will need for running through angle between first and following second rotary position
DE20022125U1 (en) * 2000-12-28 2001-03-15 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Electronically commutated DC motor
DE10152170A1 (en) * 2001-10-23 2003-04-30 Bosch Gmbh Robert Circuit arrangement for operating an electric motor
DE10256045A1 (en) 2001-12-15 2003-06-26 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Processing data for electronically commutated motor, involves carrying out computer operation(s) during or outside current pulse duration according to duration comparison
DE102005012859A1 (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Pierburg Gmbh Electrically commutated motor and method for its control
US8368331B2 (en) 2008-08-29 2013-02-05 Rbc Manufacturing Corporation Methods and apparatus for monitoring average current and input power in an electronically commutated motor
US8049456B2 (en) * 2008-08-29 2011-11-01 Nidec Motor Corporation Dynamoelectric machine assemblies operable with serial communication signals and PWM control signals
DE102010060186A1 (en) 2010-10-26 2012-04-26 Clean Mobile Ag Motor control circuit for driving winding of synchronous motor utilized for driving motor-assisted bicycle, has control circuit generating switching pulse for driving transistor when transistor is turned off for predetermined time period
EP2596893A1 (en) 2011-11-25 2013-05-29 Klingelnberg AG Semi-completing skiving method with two axis intersection angles and use of a corresponding skiving tool for semi-completing skiving
US9300235B2 (en) * 2013-03-27 2016-03-29 Allegro Microsystems, Llc System and method for serial communication by an electronic circuit
EP3054582A4 (en) * 2013-09-30 2017-09-13 Mabuchi Motor Co., Ltd. Phase control circuit for brushless motor, brushless motor, and phase control method for brushless motor
KR101655537B1 (en) * 2014-09-25 2016-09-07 현대자동차주식회사 Method for computating motor speed and rotor position using hall sensor
DE112017006412T5 (en) * 2016-12-21 2019-08-29 Dana Automotive Systems Group, Llc Hall effect sensor signal offset correction in phase commutation
TWI763039B (en) * 2020-09-16 2022-05-01 茂達電子股份有限公司 Motor output stabilizing circuit and method
EP4096087A1 (en) * 2021-05-27 2022-11-30 Hilti Aktiengesellschaft Electric drive unit for a hand-held machine tool

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07184384A (en) * 1993-12-24 1995-07-21 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Advance-angle control method for brushless motor
JPH08223973A (en) * 1995-02-17 1996-08-30 Fujitsu General Ltd Control method for brushless motor

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3873897A (en) 1972-05-25 1975-03-25 Papst Motoren Kg Collector-less D-C motor
FR2244290A2 (en) 1973-09-14 1975-04-11 Papst Motoren Kg Low power armatureless DC motor - has external rotor, Hall effect field sensor and non-linear rotor-stator space
CH660264A5 (en) * 1982-05-27 1987-03-31 Papst Motoren Gmbh & Co Kg COLLECTORLESS DC MOTOR.
JPS5969754A (en) * 1982-10-14 1984-04-20 Fuji Photo Film Co Ltd Color photosensitive silver halide material
US4680515A (en) * 1985-05-21 1987-07-14 Crook James C Digital speed control of motors
AU590795B2 (en) * 1985-09-20 1989-11-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Controller of dc brushless motor
US4743815A (en) 1987-09-01 1988-05-10 Emerson Electric Co. Brushless permanent magnet motor system
US4926099A (en) * 1989-04-07 1990-05-15 General Motors Corporation Bimodal controller for a multi-phase brushless DC motor
US5350988A (en) * 1990-07-10 1994-09-27 Alliedsignal, Inc. Digital motor controller
SE9002420L (en) 1990-07-12 1992-01-13 Skf Ab CONVERTER 3
IN172484B (en) 1990-09-10 1993-08-28 Paramount Sinters Private Limi
NZ280025A (en) * 1990-12-19 1997-12-19 Fisher & Paykel Speed control of multiphase electronically controlled motor
NZ236543A (en) * 1990-12-19 1995-11-27 Fisher & Paykel Electronic control of laundry machine motor for agitation
DE4132881A1 (en) 1991-10-03 1993-07-29 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Brushless DC motor control circuit - has circuit for phase displacement of commutation times depending on motor speed using functional relationship
US6348752B1 (en) * 1992-04-06 2002-02-19 General Electric Company Integral motor and control
US5270622A (en) * 1992-04-13 1993-12-14 Smith & Nephew Dyonics, Inc. Brushless motor control system
US5285135A (en) * 1992-09-23 1994-02-08 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. Automatic adjustment of commutation delay for brushless DC motor for improved efficiency
GB2305314B (en) * 1992-11-19 1997-05-14 Toshiba Kk Electric motor control device
US5486743A (en) 1992-11-19 1996-01-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Inverter and air conditioner controlled by the same
US5845045A (en) 1993-11-28 1998-12-01 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Method and apparatus for DC motor speed control
US5590235A (en) * 1993-12-03 1996-12-31 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg DC motor control with periodic reset
US6768279B1 (en) * 1994-05-27 2004-07-27 Emerson Electric Co. Reprogrammable motor drive and control therefore
DE19517665A1 (en) * 1994-11-21 1996-11-14 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Electronically-commutated electric motor control system
JP3550584B2 (en) * 1995-04-21 2004-08-04 正 深尾 Electromagnetic rotating machine
US5847523A (en) 1995-05-25 1998-12-08 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Method of limiting current in a DC motor and DC motor system for implementing said method
DE59604662D1 (en) * 1995-09-29 2000-04-20 Papst Motoren Gmbh & Co Kg Electronically commutated external rotor motor
WO1997025768A1 (en) * 1996-01-10 1997-07-17 Papst-Motoren Gmbh & Co. Kg Process for starting an electronically switched direct current motor and a motor for carrying out such a process
DE69713773T2 (en) * 1997-10-08 2002-10-17 St Microelectronics Srl Synchronization of the regulated and the controlled phase control of DC motors
US6104113A (en) * 1998-05-14 2000-08-15 General Electric Company Coil assembly for sensorless rotor angular position control of single phase permanent magnet motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07184384A (en) * 1993-12-24 1995-07-21 Mitsuba Electric Mfg Co Ltd Advance-angle control method for brushless motor
JPH08223973A (en) * 1995-02-17 1996-08-30 Fujitsu General Ltd Control method for brushless motor

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